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数字隔离误差放大器应用电路详解【泛亚电竞手机app】
来源:泛亚电竞手机app    发布时间:2021-01-31 12:19:01

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泛亚电竞手机app_本文介绍了数字隔离器误差放大器,它可以改善主终端控制架构的瞬态响应和工作温度范围。传统的一次终端控制器利用光耦隔离系统电路,利用并联调节器获取误差放大器和参考电压。光耦合器作为隔离器,虽然作为电源使用具有成本低的优势,但是在50kHz时不会容忍环路旁边的比特率,实际的比特率也不会低很多。

隔离误差放大器和仪器参考电压源的功能内置在一个缓慢可靠的数字隔离器电路中的单个印刷电路板上,可以实现近低温漂、近高带宽的仪器隔离误差放大器。隔离误差放大器可以构建250kHz以上的环路比特率,使得设计更高供电速度的隔离一次电源成为可能。借助精确的电源歧管,更高的电源速度可以与更灵活的电源中更小的输入滤波器电感和电容相对抗。

我们将首先讨论回扫转换器流形,因为就元件数量而言,它是最简单的电路。大部分电源采用反激电路;在本例中,初级端仅使用一个电源,次级端使用一个整流二极管。一个非常简单的反激电路通常用于输出功率相对较低的应用,但它显然具有低输入纹波电流和低交越频率,因为没有右半平面(RHP)零点。

因此,反激电路不得具有大输入电容和小输入纹波电流额定值。图1显示了使用光耦合器的方式,其中分流调节器用于隔离输入电压Vo的系统电压误差放大器。当分流调节器用于精确标准时,可以获得典型精度为2%的参考电压。输入电压经过分力后,由内部误差放大器与分流调节器的参考电压进行比较,比较结果输入光耦的LED电路。

光耦LED由输入电压和串联电阻偏置,所需电流根据光耦电流传递(CTR)特性确定。图1。带光耦和分流调节器的反激式调节器框图CTR是晶体管输入电流与LED输出电流的比率。

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CTR的特性不是线性的,随光耦合器而变化。如图2右图所示,光耦的CTR值在整个工作寿命内都会发生变化,这无疑是对设计稳定性的挑战。

一般来说,今天设计和测试的光耦合器的初始CTR具有2: 1的不确定性。但在大功率、高密度电源的高温环境下工作多年,CTR会提高40%。当光耦合器用于线性器件时,它具有相对较快的传输特性(小信号比特率约为50kHz),因此环路对电源的要求也很快。对于反激流形,快速传输特性可能不会有任何问题,因为流形拒绝补偿误差放大器降低环路比特率,使输入稳定。

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问题是,随着时间的推移,光耦合器输出特性的变化可能会迫使设计人员进一步减少环路的调用,以确保环路的稳定性。快速环路呼叫的缺点是不会提高瞬态呼叫性能,阻抗瞬态后的输入电压需要更长时间才能完全恢复。减小较大的输入电容将有助于提高输入电压,但不会缩短输入响应时间。这样不会造成电源设计更简单更便宜;然而,可以构建更小尺寸和更低成本的解决方案。

图2。光耦CTR的兴起前面的描述说明光耦作为线性隔离器使用时工作稳定性困难;了解后,我们可以检查隔离误差放大器在时间和极端温度变化下获得稳定可靠性能的能力。如图3右图所示,分流调节器和VREF功能部分由宽带运算放大器和1.225V参考电压源替代,光耦合器由基于数字隔离器技术的较慢线性隔离器替代。

设备右侧的运算放大器有一个插槽IN(连接到内部1.225V参考电压源)和一个转换器插槽IN,可用作隔离DC-DC转换器的输入,以连接到系统电压(用于分压器结构连接)。COMP槽是运算放大器的输入,补偿网络中可以连接电阻和电容元件。COMP槽从内部驱动发射机模块,将运算放大器的输入电压切换为调制脉冲输入,用于驱动数字隔离变压器。在隔离误差放大器的左侧,变压器的输入信号被解码并切换到电压以驱动放大器模块。

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放大器模块在EAOUT插槽上产生误差放大器输入,并驱动DC-DC电路中的脉宽调制控制器的输出。图3。_泛亚电竞手机app。

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