加快电源启动的分流稳压器

在特定应用中，设计要求可能需要系统的开关模式电源比普通电源能更迅速地提供输出。图 1 显示了这种电源的自举（或称启动）电路。在开关模式电源的 PFC（功率因数校正）预稳压器中，电路的 PWM（脉宽调制器），即 IC1，从辅助绕组 L1 获取正常工作能量，L1 绕在升压电感 L2 的磁芯和二极管 D1 上。



电阻器 RT 和电容器 CH 组成了一条点滴式充电电路，它供电使 IC1 自举进入正常工作状态。在常规设计中，RT 包含了高电阻，该电阻提供刚好够用的电流来克服待机电流，并向支持电容器 CH 提供点滴式充电电流，CH存储了足够能量来为 PWM 供电，直到电源转换器开始工作。在正常情况下，电路的慢速启动响应不会造成问题。

当更快的通电响应变得十分重要时，可以重新配置启动分流稳压器来缩短自举时间（图 2）。电容器 CT、分流稳压器 IC D1（型号为 TL431）、二极管 D3、晶体管 Q1、电阻器 RA 到 RD 组成了自举电路。在加电时，电容器 CT 没有保存电荷，并且由 Q1 和 D1 组成的串联旁路稳压器确定了 PWM 的电源输入端电压 VAUX。



在接通时，VAUX 电压达到其峰值 VAUX_PEAK，其大小是由电阻器 RA 和 RB 之比决定的。电容器 CT 和电阻器 RC 通过设置自举电路的关断时间和电压来节能。电阻器 RD 向 D1（TL431 型分流稳压 IC）供应偏置电流，并且电阻器 RE 通过限制晶体管 Q1 的集电极电流来使 Q1 保持在安全工作区内。

电路设计工作的开始是选择电阻器RA和RB，以确立峰值充电电压，如以下公式所示：



其中VREF代表TL431的内部参考电压。然后，选择电阻器RC来把分流稳压后的电压降至标称VAUX电压 之下即VAUX_NOMINAL，后者是由辅助绕组提供的：



选择电容器 CT 的值来设置自举时间 TBOOT，如下所示：



如图 1 所示，二极管 D2 和辅助绕组 L2 向 IC1 提供正常工作电源。