В обратноходовых преобразователях со стабилизацией на первичной стороне слабая связь между вторичной силовой и первичной вспомогательной обмоткой часто приводит к плохому перекрестному регулированию. Эта ситуация возникает в основном из-за индуктивности рассеяния, но также оказывает влияние уровень ограничения напряжения на первичной обмотке. На Рисунке 1 показана типичная схема использования микросхемы NCP1200 в конфигурации со вспомогательной обмоткой LAUX. В этой микросхеме используется автономное питание, но в некоторых приложениях с низким энергопотреблением желательно постоянно отключать эту функцию, используя питания от вспомогательной обмотки. Тогда цепь автономного питания действует просто как стандартный источник пускового тока, пока не включится вспомогательная обмотка.
 |
|
| Рисунок 1. | В этой схеме индуктивность рассеяния вспомогательной обмотки может вывести из строя цепи защиты контроллера преобразователя от короткого замыкания. |
В описываемой здесь схеме регулирование осуществляется на вторичной стороне с помощью микросхемы TL431, но в условиях короткого замыкания приобретает важное значение первичная сторона. Каждый раз, когда напряжение на выводе VCC микросхемы NCP1200, уменьшаясь, пересекает уровень 10 В, внутренняя логика через вывод обратной связи определяет возможное наличие короткого замыкания. Если наличие короткого замыкания подтверждается, NCP1200 выдает сигнал безопасного автоматического восстановления в виде пачки низкочастотных импульсов. Однако, хотя плохая связь предотвращает разрушение вспомогательной обмотки, при наличии короткого замыкания вторичной цепи напряжение VCC никогда не превысит порогового значения 10 В, что может привести к повреждению схемы.
 |
|
| Рисунок 2. | Индуктивность рассеяния на стороне вспомогательной обмотки значительно увеличивает выпрямленные напряжения. |
На Рисунке 2 показано влияние индуктивности рассеяния при коротком замыкании на выходе. Видно, что из-за выброса, обусловленного индуктивностью рассеяния, напряжение на вспомогательной обмотке оказывается значительно выше его нормального уровня плато. Из-за того, что выпрямительный диод играет роль детектора огибающей, окончательный уровень напряжения оказывается близким к 24 В, что далеко от ожидаемых 13.4 В. В результате, если это напряжение превысит максимальное значение, указанное в техническом описании контроллера преобразователя, схема может быть повреждена. Величину вспомогательного напряжения необходимо ограничить с помощью рассеивающего элемента, такого как стабилитрон. На Рисунке 3 показана схема, которая позволяет избежать проблем с индуктивностью рассеяния. Фактически эта схема реализует автономную систему выборки и хранения. Когда выключатель питания замкнут, конденсатор C1 разряжается через элементы R2 и D1, а диод D2 ограничивает обратное смещение перехода база-эмиттер транзистора Q2 на безопасном уровне. При размыкании выключателя напряжение на вторичной стороне резко возрастает, и потенциал Узла 1 становится положительным. Однако, поскольку конденсатор C1 разряжается, Q1 остается открытым, и напряжение VCC не увеличивается.
 |
|
| Рисунок 3. | Эта схема фактически представляет собой систему выборки и хранения на дискретных компонентах. |
Через короткий промежуток времени (определяемый номиналами компонентов R1 и C1) транзистор Q2 закрывается и притягивает базу Q1 к земле. Теперь напряжение VCC увеличивается и достигает уровня Узла 2 за вычетом напряжения насыщения транзистора Q1. При правильно выбранной задержке напряжение VCC не будет иметь выбросов, поскольку схема выбирает напряжение плато. Окончательный результат показан на Рисунке 4. Выполнение некоторых измерений на прикладной плате мощностью 70 Вт с низким током покоя дало окончательные результаты, показанные на Рисунке 5. Можно видеть, что изменение тока IOUT на 4.3 А приводит к изменению VOUT всего на 420 мВ. Эту схему можно использовать в приложениях со стабилизацией на первичной стороне, в которых требуется поддержание точного уровня напряжения без сильной фильтрации напряжения вторичной обмотки (и связанной с этим частичной потерей доступной энергии вспомогательной обмотки в режиме ожидания) или снижение порога ограничения напряжения первичной обмотки. В приложении с NCP1200 при возникновении короткого замыкания выхода вспомогательная обмотка обеспечивает надежный запуск защиты.
 |
|
| Рисунок 4. | Задерживая время выборки, можно получить чистое напряжение вспомогательной обмотки, лишенное какого-либо влияния индуктивности рассеяния. |
 |
|
| Рисунок 5. | Благодаря схеме на Рисунке 3, вспомогательная обмотка лучше отслеживает напряжение первичной обмотки. |
Купить NCP1200 на РадиоЛоцман.Цены
