欠壓保護(hù)電路基本工作原理

2021-02-24 16:56

  圖顯示的是一種能量存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)移的方法,當(dāng)SW1打開的時(shí)候,電源適配器分別通過電阻R1和R2對C1與C2進(jìn)行充電,它們最后的電壓值將達(dá)到電源適配器電壓Vs。

  如果把該電路從電源適配器移開并且閉合SW1,那么C1與C:將串聯(lián)連接,在該電路的兩端將出現(xiàn)2Vs的電壓。

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  在圖中,上面所述電路被加到了一個(gè)線性調(diào)節(jié)器輸入調(diào)整管Q1的兩端,此圖中的電容處于已經(jīng)充完電的狀態(tài)。現(xiàn)在如果電路處于欠壓狀態(tài)下SW1是閉合的,電容C1與C2串聯(lián),在電路的A點(diǎn)提供電壓為2Vs。

  因?yàn)榇藭r(shí)線性調(diào)整管的A點(diǎn)輸入電壓超過了規(guī)定的輸出電壓值V所以Q1可以作為一個(gè)線性調(diào)節(jié)器工作,它可提供一個(gè)所需的瞬變電流來保持負(fù)載端的輸出電壓幾乎不變,這種狀態(tài)將持續(xù)到C1和C2放電到其上初始電壓2V,的一半。

  在動(dòng)態(tài)情況下,C1、C2、SW1、Q1形成一個(gè)串聯(lián)電路。在串聯(lián)電路中各元件的位置不會(huì)影響該電路的整體功能。另外,SW1和Q1兩個(gè)都能作為一個(gè)開關(guān)使用,它們其中一個(gè)是多余的,在這個(gè)例子中,SW1是多余的。

  圖顯示的是該電路的實(shí)際應(yīng)用;SW1已經(jīng)被去掉,而Q已經(jīng)挪到了sW原來所在的位置。現(xiàn)在Q1完成前述SW1的開關(guān)功能和Q的線性調(diào)整管功能。盡管這種替換的性能不是很明顯,但可以通過驗(yàn)證來說明該電路與圖的電路有相同的特性。

  就像前面所說的,只要C1和C2能夠維持一個(gè)所需的端電壓,那么電壓調(diào)整就能維持工作,很明顯負(fù)載電流和C1與C2的大小決定了該調(diào)整過程。當(dāng)電容上的電壓大約達(dá)到初始電壓值的一半時(shí),此時(shí)A點(diǎn)電壓過低,晶體管Q將停止調(diào)整行為。因?yàn)榇鎯?chǔ)在電容中的能量正比于V2,并且這部分能量的1/4消耗于線性調(diào)壓器上,所以儲(chǔ)能的一半是可以使用的。

  由于存儲(chǔ)能量的有效利用,相對于平常起同樣作用的旁路電容而言,就可以選擇較小的電容。即使電容電壓下降,在整個(gè)欠壓發(fā)生過程中,負(fù)載電壓也能夠保持只在幾個(gè)毫伏內(nèi)變化,因此通過動(dòng)態(tài)瞬態(tài)抑制電路可以得到較好的性能。

  應(yīng)該注意的是:在電路處于SW和Q關(guān)斷工作狀態(tài)下,電阻R與R給電容C和C帶來不想要的負(fù)載,對R1與R阻值的選擇應(yīng)該折中考慮。取大電阻值時(shí)電容的負(fù)載小,但需要較長的充電時(shí)間。