LT1173升压电路设计详解(LT1173应用于step-up模式)

  作者:dolphin 时间:2013-04-15
LT1173升压电路设计详解(LT1173应用于step-up模式)
LT1173升压应用电路详解(LT1173应用于step-up模式)

这里举一应用实例,即应用于APD接收电路中的二极管反向偏置电压产生电路。该电路采用了DC-DC专用电路LT1173,LT1173内部包含脉冲产生器、输出开关管(其集电极SWI和发射极SWZ引到片外)、以及比较放大电路。电路图如图11.26所示。

LT1173升压应用电路

图11.26APD高压产生电路


LT1173稳压原理不同于PwM电路,它控制的是开关脉冲的数目(称为门控振荡技术),当输出电压过大时,内部振荡器停止工作,停止功率变换,输出电压就会下降;当输出电压过低时,内部振荡器恢复振荡,开始功率变换,输出电压就会上升。PWM技术控制的是连续开关脉冲的占空比,实际上两种方式最终控制了脉冲序列的直流分量(功率)。所以说,在实际测试中,在LT1173的3脚(SWI:内部开关管的集电极)会看到周期脉冲的断续现象,这就是内部稳压机制在起作用。

LT1173既可以工作在boost(亦称step一即)模式,亦可工作在buck(亦称step-down)模式。图11.26电路在结构上等效于boost型电路,这在H.3.1.2节中已经有介绍,此处再给出其结构图如图11.27。从H.3.1.2节可以得知,输出电压Vo是大于输入电压Vi的,这就是step-up的由来。



下面介绍图11.26的工作原理:在图11.26中,LTll73的3脚(Swl)为内部开关管的集电极,L4为储能电感,当开关管打开时,电感上将有线性增加的电流流过(注意,此时由于SWI引脚的电位为开关管的包含压降,所以电容C49存有的电荷将通过二极管DZ向电容C36充电),当开关管关闭时,电感上产生反电动势,导致二极管D4导通,向电容C49充电,同时,二极管Dl也会导通,向电容C37、C38、C39、C49、C40充电(此时,C36放电)。L3为抑制高频噪声的磁珠滤波电感,C犯、R12构成RC滤波器,最终得到输出电压。由上分析可知,整流部分有点特殊,由二极管DI、DZ、D4和电容C36、C37、C38、C39、C49、C4O、C49构成,这是一个三倍压整流电路,每个二极管阴极对地电压是不等的。下面介绍一下倍压电路的工作原理。



图11.28是六倍压整流电路示意图,输入交流信号Vi经过该电路整流之后,在不同的二极管阴极输出不同的电压,串联的二极管越多,最终得到的输出电压就越大。与单管整流电路相比,倍压电路广泛应用于需要得到数千伏特以上直流电压的变换器中(如达几万伏特的CRT第二阳极加速电压),这是因为,采用单管整流时,次级线圈上感应电压的峰峰值必需达到输出电压值的幅度,所以次级线圈匝数会很多,这样就 必须分许多层缠绕,由于线圈上感应电势很大,如果绝缘措施不当,紧密挨在一起的线圈极其容易产生击穿放电现象,从而将线圈和开关管烧 毁。通过分析图11.28可以得知,输出电压是分摊在每个电容和二极管上的,尽管输出电压随着二极管串联的数目增加而增加,但是每个器 件的应力参数却不需要很高,这也是倍压电路的优点。

重新回到电路图11.26。电阻R26、R27、R28构成分压采样电路,得到反馈电压送至LT1173的反馈比较端口FB(8脚),根据LT1173的资料可知,内部参考电压为1.245V,所以FB上的电压会在这个值附近波动,如果FB端子的电压值偏在一侧,说明电路参数设置不当,没有正常工作。

电感值的计算较复杂,所有开关电源变换器都是如此。一般的思路是:根据输出功率要求推算出电感电流平均值;然后根据电感电流是线性变 化的关系,推算出电感的峰值电流;再根据导通脉冲宽度时间,根据电感电压、电流与电感量的积分方程式计算出电感量;然后根据磁心的磁 导率、最大饱和磁通量决定线圈的匝数。LTI173的手册中,给出输出电感L4如何选取的详细计算方法。

关键词: LT1173升压电路设计详解(LT1173应用于step-u

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