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模拟电路的艺术

已有 276 次阅读  2012-01-04 17:53   标签艺术 

這電路是一個如假包換的PWM DC-DC電源,雖然效果不怎麼樣,但勝在電路簡潔(R31、R41可省掉一個)。

    電路初上電時,Q07處於截止狀態,Q07的1端為低電平,電流通過R11、R33的分壓點給Q08基極供電,但由於C23電容的存在,電流通過R11和R33的分壓點、C23、R29對C23充電(由E11、C04;R43、R42;負載等構成回路),R33處於低電平,Q08截止,隨著C23的充電進程完成(這時C23為接R11正,接R29負),R33的電位也隨著上升,當升到Q08的導通閥值時,Q08由截止狀態轉為放大狀態,並為Q07提供基極電流,Q07也由截止狀態轉為放大狀態,電流開始通過Q07的CE端、L02向E11、C04 、(R43、R42)、負載供電,而L02在電流通過時也開始儲能。

    另一方面,由於Q07的導通,1端由低電平轉為高電平,C23由充電狀態轉變為放電狀態,R29、C23、R33構成的放電回路,在放電的同時也加深了Q08的導通,從而促使Q07轉為飽和導通狀態,這時通過L02供電電流也達到最大(L02儲能最大)。
    
    隨著C23的放電完成,繼而發展為反向充電狀態,隨著C23的反向充電進程完成(這時C23接R33為負,接R29為正),R33的電位也隨著下降,Q08退出導通狀態,轉為截止狀態,Q07也就跟隨著轉為截止狀態。

    Q07的截止,使L02產生釋能逆電勢,這個逆電勢(接D24為負,接R40為正)由R40、E11、C04、(R43、R42)、負載、D24構成回路,繼續給E11、負載供補電能。

    同時,Q07的截止和L02的釋能使(Q07的)1端處於低電平,C23通過R29、R11由原先的反向充電狀態轉為反向放電狀態,進而發展成充電狀態。
在這個轉變過程中,C23鉗制著Q08的基極電位,使Q08更可靠的截止。

    隨著C23的充電進程完成,R33的電位也隨著上升,當升到Q08的導通閥值時,Q08再次由截止狀態轉為放大狀態…...電路就這樣產生迴圈振盪。

    R35在這裏身兼著兩個職責。

    老細同夥計?當然不是了,只不過兼兩份工而已,既是Q07的基極限流電阻,也是Q08的反饋電阻,用來抬高(R33)Q08的導通閥值。

    過流和穩壓兩部分雖然都是同樣通過控制Q09來達到控制的目的,但控制後電路的工作方式卻是截然不同。

    過流保護

    過流檢測電阻由R39、R40並聯組成,當發生過流時,檢測電阻的壓降達到Q19導通閥值, 通過R44使Q09導通,Q09的導通,一方面強制著C23放電,另一方面強制Q08和Q07截止,中止向負載供電。
    
    L02在Q07截止後釋能,如釋能足夠大,會繼續通過R44、Q09控制著Q07截止。

    L02釋能後,Q09恢復截止狀態,C23再次恢復從初始狀態充電開始工作。
進而發展到Q07再次導通、Q19導通、Q09導通、Q07截止......只要過流的存在,電路就這樣一直振盪下去。

    可見當發生過流時,電路依然工作於振盪狀態,但Q07導通的時間很短暫,達到保護的作用。

    穩壓部分

    穩壓部分比較簡單,由R43、R42的分壓點來檢測E11、負載電壓,當這個分壓點電壓達到Vz1、Q 09的Vbe的串聯電壓時,Q09導通,同樣強制Q08和Q07截止,中止向負載供電。
    
    直至E11、負載電壓下降,使這個檢測分壓點電壓下降到低於Z1、Q09串聯導通電壓,Q09截止,電路才再次恢復進入振盪狀態,這與過流保護的工作狀態不同。

 

1.这个电路是个串联线性稳压加buck电路组成,效率会比纯的线性串联电路高一倍左右
2.线性电路管子导通期间,给电感储能,同时给负载供电,线性输出电压由基极的调整管子状态决定,
3.当电感储能达到饱和时,由于电感相位改变,通过耦合电容C23拉低Q8基极导致Q8截止,线性电路停止1工作,
4.此后由储能电感继续1向负载供电,电压保持不变1知道储能释放完毕,C23电压复位,Q8管重新导通。进行下一个循环。
5.这个电路由于带有电流保护因而1具有额外的好处是当线性储能1电感饱和时,电流极具增大时,可以通过过流保护保证Q8截止。
6.这个电路类似一个单稳态电路,设计很巧妙,只是EMI会比较大

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