诸如电子仪表的低功耗应用经常需要一款简单的离线电源,其中的3.3v为一个微控制器供电,并且将一个锂离子电池的电压充电至4.2v。你可以用电源频率电力变压器或者使用复杂的ac/dc离线电源来实现这一功能。这两种方法都有广为人知的重量、尺寸和/或复杂程度方面的缺点。另外两个相对简单的选择是全波和半波电容压降电路。
图1:基本全波电路原理图
前端是众所周知的“电容压降器”或“电容压降”。这个电路的全波和半波实现方式的思路,是将线路电容器,c1,用作一个无损耗电阻,而电容器的电抗将设定最大电流,此最大电流可作为dc/dc稳压器的输入。齐纳二极管将dc/dc转换器的输入电压限制在无负载条件以下,从而将电源电压转换为一个中间dc电压轨 (vdc)。dc/dc转换器的输入电压 (vdc = vin) 被设定为相对比较高的值,这样的话,电容压降所需的电流可以保持在较低的水平上。然后,通过使用一个宽vin 降压稳压器,你可以将中间未经稳压dc电压轨 (vdc) 降压转换为负载所需要的经稳压dc电压。
可用ti的lmr14006,lmr16006和lm46000降压稳压器实现高降压比,从而实现较低的稳压器输入电流。这让你能够使用电容值更小的c1,使汲取自电网的表现功率更低。由于对最大表现功率的严格控制,诸如智能电网电子电表的应用可以得益于这一特性;典型最大值被限制在8va。
图2:基本半波电路原理图
图2显示的是用半波电容压降电路的实现方式。由于半波电路不考虑线路电压的负周期,这将使传送到宽vin 降压的电流要低于传递到全波电路的电流。因此,对于电池充电等应用(更快速充电要求dc/dc稳压器提供相对较高的负载电流),全波电路更加合适。在图1中,全波电路原理图显示的是桥式整理器的实现方式。
这些电路的最大优势在于它们的大小。近些年,智能电子电表的尺寸在不断缩小,这使得电路板空间十分有限。要尝试和安装一个更加传统的ac/dc电路,不但需要增加pcb面积,而且也是十分复杂的。而电路板面积的增加也直接与成本相关。电容压降电路具有高很多的成本有效性,这是因为c1 电容器是唯一一个需要以ac电压为额定电压的组件。
虽然这些电路易于配置,在创建工作台原型机和添加适当的滤波和保护电路时,你还是应当十分小心,以避免有可能出现的致命伤害。
其它资源
阅读操作说明书“用于轻负载应用的成本有效无变压器离线电源”和“用于电子仪表的电容压降离线电源”
下载针对标准兼容特性丰富电子仪表ti design参考设计的电容压降离线电源
进一步了解ti的智能电网和能量产品
在你的下一个设计中考虑使用ti的lmr14006,lmr16006和lm46000降压稳压器
在webench® 电源设计工具中开始一个电源设计
美国 FCC 考虑将 12GHz 频段用于 5G 服务,SpaceX 等卫星服务商反对
剑桥大学研发成功可以模仿人表情的机器人
紫光国微:创新发展汽车安全芯片,防范智能汽车信息安全风险
中国工程院刘韵洁院士发布全球首个广域云化PLC试验成果
什么是超绝缘计/高阻计,如何测量绝缘电阻
用于轻负载应用的全波和半波电容压降电路
选择MCU 10个步骤的详细介绍
解析无线通话加密的2种方法
优点科技智能空气净化器 X01简介
研究表明在水中引入超声波更好地灭菌
力科领先工业产品亮相2011 DsignCon
雷士照明交付徐州地铁2号线照明解决方案
联想ThinkPad X1折叠屏笔记本原型上手 成熟度很高
Escobar发布新款折叠屏手机 售价仅399美元
串口数据传输中的共用体和结构体如何转换?
安费诺数据中心解决方案的明星产品介绍
简析毫米波雷达的原理及其产业链
北方华创市场表现不佳背后露出的是与国际主流先进制程工艺潮流的差距
PLC需要实现远程监控功能并提升性价比,已成为用户的理想需求
多功能IC可实现独立于化学成分的电池充电