图腾柱电路
双模式图腾柱无桥PFC电路的研究
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电能质量
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J88OA功率因 数 校 正 变 换 器 因 其 输 入 电 流 纹 波小%电路实现简单等优点$成为单级有源 LbG 变换器最常用的拓扑,&/$- & 传统的有源功率因数 校正电路大多采用带有整流桥的 J88OA电路$这
种电路首先采用工频整流桥对输入的交流电压进 行整流$再通过采用相应控制策略的 J88OA电路 进行功率因数校正& 但是$在电路的任意工作状 态下$输入电流均流过 , 个半导体器件$给电路带 来了固有的导通损耗$限制了整体效率的提升& 针对传统 J88OALbG电路整流桥的导通损耗对电 路效率提升的限制$ 一系列的无桥 LbG电 路 被 提出,#/"S- &
进入稳态后$电路工作各模态& 模态 ", G) RG" - .如图 S! :# $此时电路工作过 程与图腾柱模式模态 " 相同$不做赘述& 模态 ., G" RG. - .如图 S ! 9# $G" 时刻 >d*. 两端 电压达到 )(%@9PO时$dBd*, 开始导通$电感电流 通过 +H_ 管 d*, 的体二极管和二极管 dB. 构成 的回路 续 流& G" 时 刻 开 始$ 电 感 两 端 的 电 压 为 )(%@9POX*53$电感电流线性下降$直到 G. 时刻电感 电流 0/ 下降到零& 模态 ,, G. RG, - .如图 S! 2# $G. 时刻电感电流 下降到零后$为实现开关管的零电压导通! fd_# 或谷底导通! d_# $通常让开关管延时至 G, 时刻导 通& 从 G. 时刻开始$J88OA电感和寄生电容 >d*" % >d*. 发生谐振$谐振电压表达式为 *>d*.!G# A@53," B28O!)=G#- J)(%@9PO28O!)=G#
图腾柱输出电路Totem
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图腾柱输出电路Totem
图腾柱输出电路
名词解释(1)-图腾柱输出电路
图腾柱输出电路(T otem Pole的音译)
由于此结构画出的电路图有点儿象印第安人的图腾柱,所以叫图腾柱式输出(也叫图腾式输出)。
输出极采用一个上电阻接一个NPN 型晶体管的集电极,这个管子的发射极接下面管子的集电极同时输出;下管的发射极接地。
两管的基极分别接前级的控制。
就是上下两个输出管,从直流角度看是串联,两管联接处为输出端。
上管导通下管截止输出高电平,下管导通上管截止输出低电平,如果电路逻辑可以上下两管均截止则输出为高阻态。
在开关电源中,类似的电路常称为“半桥”。
一种比较有意思的解释:
图腾大多是出于部落中对生殖器官及其能力的崇拜,因为古时人类的寿命很短,生存困难,所以对能增加生存能力的生殖力很看重,说到男性身上就是这个人的那个能力很强,部落里的人就会很佩服他。
图腾柱驱动在电路上也具备了同样的能力:向上向下的推动和下拉力量很强,速度很快,而且只要有电就不知疲倦。
图腾柱电路原理分析
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图腾柱电路原理分析图腾柱电路是一种通信设备,用于实现数据的传输和处理。
它由一组逻辑门组成,可以通过控制输入信号的组合逻辑来实现不同的功能。
本文将从电路结构、工作原理和应用领域等多个方面对图腾柱电路进行分析。
首先,我们来看图腾柱电路的结构。
它由若干个逻辑门以及它们之间的电线连接组成。
逻辑门可以是与门、或门、非门等。
图腾柱电路通常使用的是优先级编码器和多路选择器这两种逻辑门。
优先级编码器用于编码多个输入信号,而多路选择器用于根据控制信号选择其中的一路输出信号。
逻辑门之间的连接可以通过导线或者互连连接。
图腾柱电路的工作原理是通过逻辑门的运算实现的。
当输入信号输入到逻辑门中时,逻辑门会根据输入信号的组合逻辑进行运算,并输出相应的结果。
例如,优先级编码器可以根据输入信号的优先级编码成二进制位输出,多路选择器可以根据控制信号选择其中的一路输出。
通过逻辑门的组合与运算,图腾柱电路可以实现不同的数据处理功能,如数据编码、解码、选择等。
图腾柱电路应用领域广泛。
首先,它常用于计算机系统中的控制单元。
控制单元是计算机系统中的一个重要组成部分,负责控制各种操作的进行。
图腾柱电路可以实现控制信号的编码和选择,使得计算机系统可以根据输入信号的不同进行不同的操作。
其次,图腾柱电路也常用于通信系统中的数据处理。
通信系统中的数据处理包括数据的压缩、编码、解码等操作,而图腾柱电路可以通过逻辑门的组合与运算实现这些功能。
此外,图腾柱电路还可以用于各种数字电子设备中,如数字电视、数字音频等。
总结起来,图腾柱电路是一种通过逻辑门的组合与运算实现数据传输和处理的电路。
它的结构主要由逻辑门和它们之间的连接组成,其工作原理是通过逻辑门的运算实现的。
图腾柱电路应用领域广泛,常用于计算机系统的控制单元、通信系统的数据处理以及各种数字电子设备中。
采用图腾柱方式驱动MOSFET电路设计
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采用图腾柱方式驱动MOSFET的电路分析1、原理图上图为典型的图腾柱输出方式驱动MOSFET的电路。
由于前端I/O口的对外驱动能力(一般为十几或者二十几mA)有限,为了提高对MOSFET的驱动能力,因此采用图腾柱电路。
由于MOSFET是压控型器件,则GS两端电压只要大于4.5V(导通时的阈值电压)时即可导通,为了使MOSFET可靠导通,则一般要求GS两端的电压要大于12V(不同型号的管子该电压不同),因此要求MOSFET的驱动电压幅值至少要大于12V。
此外,由于MOSFET的GS两端存在寄生电容,驱动MOSFET 的过程就是对该电容充放电的过程,充电的快慢反应MOSFET导通或关断的速度,而开关的速度又影响了MOSFET的开关损耗及EMI等内容,同时,充电的快慢又由充电电流的大小决定。
综上所述,要想驱动MOSFET正常导通和关断,则要考虑驱动幅值电压及对GS两端电容充电电流的大小。
因此,下面分别从驱动MOSFET的幅值电压及充电电流(驱动能力)的大小两个方面来分析该电路。
而幅值电压及充电电流与图中的驱动方波的幅值、电源电压V cc、电阻R2及电阻R3等有关。
因此,以下主要通过改变这些参数来验证电路设计的合理性。
2、电路分析(1)驱动方波幅值为15V、电源电压为10V、电阻R2=0R。
电路如下图所示:10V下图为仿真测试波形:流过R3的驱动电流波形E点驱动电压波形Q1的ce两端的电压波形R1两端的电压波形最低0V:完全饱和导通放电波形充电波形R1两端有5V压降Q1饱和导通时,其E极电压为10V从以上波形可知,在驱动波形为高电平(15V)时,Q1完全饱和导通,其ce间的压降为0V,此时电源电压直接加在点E处,即MOSFET的驱动电压幅值为10V,而不是驱动波形的射极跟随电压14.3V,这样存在的问题是,如果电源电压再小的话,则MOSFET的驱动电压幅值会更低。
同时,在驱动波形刚变为高电平时,流过电阻R3有一个尖峰电流,该电流就是对MOSFET的GS端电容充电的电流波形,由于C gs电容很小,因此充电时间很短,充满后就不存在充电电流,因此该电流波形在很短的时间内为尖峰。
图腾柱原理分析
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图腾柱型驱动增强电路如图所示即为图腾柱型驱动增强电路。
图腾柱型驱动电路的作用在于:提升电流提供能力,迅速完成对于门极电荷的充电过程,而并不是提供一个门极电压。
所以电容C1的电压稳态时只会到达V1,因为如果高于V1的话,Q1的工作状态就是变化,BE之间没有压降的话Q1就截止了;同理,当Q2工作时,存在一个CE导通之后,电压被迅速拉低,但是由于Q2的工作状态要保持Q2的BE之间必须有0.7V的压降,所以等C1的电压到达0.7V以后Q2截止,所以C1的电压范围是0.7V(略低于)-4.3V(略低于)之间。
所以,图腾柱提升驱动能力的关键不是在于多增加级数,例如在同一个电源下面采用多级图腾柱串联,这样做是不能够提高驱动能力的,能做的只是将功率分散开,平分了电流I,用以驱动更大的IGBT或者mos管;要增加驱动能力,关键在于增加供电电源数量,多个电源供电之后电流增大,相当于提高了VDD的电压。
分析:MOS管/IGBT等驱动的原理就是给内部的电容充电,等效为C1充电过程:当V1为高电平时,Q1导通;Q2关断;等效电容C1由V1充电(稳态C1电压和VDD关系不大),当C1电压高于开关器件阀值时,开关器件导通,一般IGBT阀值在2V左右。
此时C1充电至(V1-0.7V)(去除Q1一个二极管压降)。
此处为什么C1的稳态电压不会VDD呢?原因在于Q1的导通状态需要位置,则Vbe之间必须有压降,如果C1的电压超过(V1-0.7V)那么Q1立刻截止,所以放电过程:当V1为低电平时,Q1关断;Q2由于C1充电至(V1-0.7V),处于高电平,此时V1拉低之后,Q2被导通,C1放电,但是由于Q2要导通的前提是C1-V1>0.7V,所以C1>0.7V时Q2可以导通,当C1<0.7V时,Q2截止,放电停止这一步的主要作用是给C1形成一个放电回路,快速释放C1的电荷,防止开关器件的导通电容C1无法放电而一直存在,处于高电平状态,开关器件的工作状态不明确。
图腾柱电路工作原理是什么?图腾柱工作原理分析
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图腾柱电路工作原理是什么?图腾柱工作原理分析
相信很多人在生活中见到过很多种电路,但是却很少有人知道图腾柱电路。
那么本文今天的主题就围绕图腾柱电路工作原理详细的说说。
一、图腾柱电路是什么
说到图腾柱我们很多人都会联想到华表上的图腾。
但是此图腾非比图腾,我们今天所说的图腾柱是上下都各有一个晶体管,上面的我们称之为NPN,用来连接正电源;下面的PNP则是来连接负电源的。
两极接到一起,接输入,上管的和下管的接到一起,接输出。
用来匹配电压,或者提高口IO的驱动能力。
二、图腾柱工作原理分析
图腾柱主要是用来提升电流驱动能力的,那么工作原理也就在于能否迅速的完成门级电荷的充电或者放电。
左边一个输入驱动信号Drv_b(驱动能力很弱)通过一个图腾柱输出电路,从三极管组合而成,上官为PNP型号的三极管,这种类型的三极管集电极能够接变压器实现辅助绕组供电输出端。
与R7相连,与芯片共用同一VCC,供电电压为20V,该电路从直流角度看是串联的,两对管共射联接处为输出端,本电路结构类似于乙类推挽功率放大器OCL。
简单来说图腾柱的工作原理的逻辑就是高电平输入,上管导通下管截止输出高电平;低电平输入,下管导通上管截止,输出低电平;当电路逻辑的上下两管均截止时,则输出为高阻态。
这种电路我们在开关电源电路中,通常称之为半桥。
那么本文关于图腾柱工作原理的分析就到这里了,相信大伙看完对图腾柱也会更加熟悉了。
图腾柱驱动电路你了解多少
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图腾柱驱动电路你了解多少
图腾柱驱动电路你了解多少
图腾柱输出(Totem Pole的音译)
图腾大多和生殖器有关,图腾柱驱动的原理是由阴阳2管做推挽(或者叫灌拉)运动,类似于床上运动故以得名....
图腾柱驱动电路,实际上是一个电流放大电路,一般用于驱动MOS管或IGBT管,提供足够的灌电流和拉电流。
好吧,别太水了
今天对手上两对对管进行了仿真测试,只是仿真而已,因为没有示波器嘛。
首先是2n2222 和2n2907 这对管跟8050和8550差不多,话说我买不到8050和8550
信号源输出60KHz,占空比0.45的信号通过限流电阻送到图腾的b极,那个10R电阻是抑制振铃的,仿真中可以去掉,但是实际中不行,因为走线电感会和结电容谐振。
那个快恢复二极管是用了结电容放电时短路10R电阻的,加速放电。
上升沿397ns 下降沿338ns
看起来不错,但是这对管电流不够。
那我们试试大功率的TIP41 TIP42,这对管子能过6A,非常变态的驱动。
仍然是图腾接法。
上升沿到了656ns,非常缓慢,下降沿399ns。
为什么会这样呢?这就涉及到hFE(DC Current Gain 直流电流增益)的问题了,TIP4142的hFE只有40-70,而2n2222却是75-300,差距出来了吧。
那怎么解决呢?我决定使用2级图腾,2n2222 2907负责放大,TIP4142负责推动。
哈哈,上升395ns,下降308ns,完美解决了!下降沿还是有点慢,想办法调调应该能降到100ns。
图腾柱PFC电路及其控制方法、线路板、空调器、存储介质
![图腾柱PFC电路及其控制方法、线路板、空调器、存储介质](https://img.taocdn.com/s3/m/6bdf4d4ccd7931b765ce0508763231126fdb7752.png)
专利名称:图腾柱PFC电路及其控制方法、线路板、空调器、存储介质
专利类型:发明专利
发明人:曾贤杰,徐锦清,文先仕,张杰楠,胡斌,钟雄斌,黄招彬
申请号:CN202010712464.0
申请日:20200722
公开号:CN113972827A
公开日:
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种图腾柱PFC电路及其控制方法、线路板、空调器、存储介质。
其中,所述图腾柱PFC电路通过设置控制器在交流电压信号的正半波向所述第三开关器件、在交流电压信号的负半波向所述第四开关器件发送脉冲信号,从而分别形成第一振荡回路和第二振荡回路,能够实现对电感器件的储能和放能,从而控制输入电流的波形,使输入电流波形跟随交流电压信号而变化,改善输入电流谐波和功率因数;另外,通过设置第五开关器件,使得第一储能器件和第二储能器件能够分别进行充放电,以使图腾柱PFC电路输出第一电压,实现图腾柱的倍压方案。
申请人:广东美的制冷设备有限公司,美的集团股份有限公司
地址:528311 广东省佛山市顺德区北滘镇林港路22号
国籍:CN
代理机构:广州嘉权专利商标事务所有限公司
更多信息请下载全文后查看。
图腾柱电路解析整理
![图腾柱电路解析整理](https://img.taocdn.com/s3/m/820da3305a8102d276a22f6b.png)
再谈图腾柱驱动电路之一、之二、之三汇总(注:根据davida的建议,觉得还是把这个三个帖子综合起来跟方便大家探讨。
)一、驱动电路之一由于本人最近接触才saber,仿真能力有限,本想仿真,但实在是由于有关saber的基础东西还很多不会呢,所以只能请教大家了1、问:(1)在下面电路中,VCC的选择和哪些因素有关系?VCC和后级的mos管的Vgs电压相等吗?(2) NPN、PNP管子的选取的依据?三极管的电流Ic要满足什么样的条件才能驱动后端的mos?在下帖/bbs/2169.html15楼 胡庄主 曾提到“1)首先要确定的是你需要多少的驱动能力?要驱动的负载(一般可认为是功率管)有多少?以MOSFET为例,驱动其实就是对MOS的门级电容的充放电,这就要考虑你有几个MOS并联,门级电容有多大?MOS的Rg 有多大,加上驱动回路寄生电感等,其实就是一个LRC串联回路。
2)驱动能力用个简化的公式来算就是I=C*Du/Dt,MOS的门级电容先确定,再来考虑你准备要几V的门级电压,然后就是这个电压建立和消除的时间,也就牵涉到MOS的开通关断速度,这会直接影响到功率管的损耗及其它问题,如应力等。
这几个想好了,所要的驱动电流也就出来了。
3)得到这个所要的驱动电流,再考虑上驱动回路的一堆寄生参数等,也就可以推出你图腾柱电路需提供多少驱动电流(注意这是个脉冲电流)。
”针对上边的内容我有些疑问:1、MOS属于单级型电压驱动器件,是栅极电压来控制漏极电流的,如果从表面理解的话,是不是只要保证栅极的电压达到Vgs就可以?和电流没有关系??2、MOS管的门极电容是怎么确定的?是下图这些参数吗?二、驱动电路之二问:1、图中的C18的作用?二极管D是否有必要加?要加的话,起作用?2、R15、R16加与不加?R15、R16在一般电路中,是并接在mos的GS端,起消除Cgs累计电荷的作用,防止mos处于开始处于导通或者状态不明确的情况。
基于UC3852的图腾柱Boost PFC电路的研究
![基于UC3852的图腾柱Boost PFC电路的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/d212fc0ecc175527072208fd.png)
引言电力电子装置的大量频繁使用给电网造成了很严重的谐波污染,因此必须引入功率因数校正(PFC)电路,使其输入电流谐波满足现有的谐波要求。
在小功率应用中,工作于临界连续电流模式下的传统BoostPFC 拓扑[1~2],因其结构简单,稳定性好,开关应力小得到了广泛的应用。
随着对转换效率的要求提高,由传统BoostPFC拓扑衍生而来的无桥Boost拓扑逐渐成为研究的热点。
它略掉了BoostPFC前端的整流桥,减少了一个二极管的通态损耗,提高了效率。
但其相对严重的EMI[3]效果是阻碍其广泛应用的很大因素。
针对这种情况,人们提出了另外一种拓扑:Totem-PoleBoostPFC拓扑。
但其传统控制较为复杂而且不可利用现有的传统BoostPFC控制芯片。
本文主要研究Totem-PoleBoostPFC拓扑,从其原理入手,分析其优缺点,提出一种相对简单的控制方案。
图1 Totem-PoleBoost拓扑Totem-PoleBoost的主电路如图1所示,可以看出其元器件数目上与BridgelessBoost完全相同,理论上同样能够得到较高的效率。
分析这个拓扑可以看出,在电源输入电压的正半周,电感电流为二极管D2截止,D1导通,可以分为两个模态,如图2所示。
开关管S2的体二极管构成导通给负载供电,电感储能减少,开通S1时,S2的体二极管截止,电感储能增加。
于是开关管S1和S2的体二极管构成BoostPFC结构。
图2 输入电压为正时的两种工作模态同样的,在电源的负半周,电感电流为负,D2导通,如图3示。
开关管S2和S1的体二极管构成BoostPFC 结构。
图3 输入电压为负时的两种工作模态综合电源正负极性下的各种模态,两只开关管在输入电压极性变化时互换了其功能。
例如,电压过零变为负时,S1由开通为电感储能转变为其体二极管导通为负载供电,而S2的功能变化正好相反。
所以两只开关管的功能是互补的,并随极性变化而互换。
两只开关管的体二极管起到了与传统BoostPFC中快恢复二极管相似的作用。
图腾柱无桥PFC的同步整流优化控制
![图腾柱无桥PFC的同步整流优化控制](https://img.taocdn.com/s3/m/ae6e048209a1284ac850ad02de80d4d8d15a01ae.png)
图腾柱无桥PFC的同步整流优化控制图腾柱无桥PFC是一种应用于交流至直流转换的电源电路。
它可以通过对输入电源进行整流和滤波,实现对直流负载的稳定供电。
为了提高其性能和效率,同步整流优化控制是一种常用的技术手段。
一、图腾柱无桥PFC的工作原理图腾柱无桥PFC(Power factor correction)的工作原理基于功率半桥拓扑。
它包括两个并联的开关管,一个为主开关管,另一个为主和辅助开关管。
整个电路可以分为四个时期进行分析:换挡、充电、放电和关断。
在换挡时期,主开关管关闭,辅助开关管导通,此时电感储能。
在充电时期,主开关管导通,辅助开关管关闭,电感释放能量并加上电容储能。
在放电时期,主开关管关闭,辅助开关管导通,电容通过二极管向负载放电。
在关断时期,主开关管关闭,辅助开关管导通,负载通过二极管继续供电。
二、同步整流的优化控制同步整流优化控制是对图腾柱无桥PFC进行改进的一种技术手段。
它利用同步整流器替代二极管,实现对电流的精确控制,从而改善功率因数和效率。
同步整流器通过与主开关管控制信号同步,实现与输入电压的同步开关。
在充电时期,同步整流器导通,通过减小导通电阻,使电感放电功率减小,从而提高系统效率;在放电时期,同步整流器关闭,避免产生额外的功率损耗。
通过这种方式,同步整流优化控制在减小功率损耗的同时,提高了整个系统的性能。
三、优化控制策略为了进一步优化图腾柱无桥PFC的性能,可以采用适当的控制策略。
常见的控制策略包括模式转换、频率调制和电流控制。
模式转换控制可以根据输入电压水平和负载变化情况,实时地选择运行模式,以达到最佳的能量传输效果。
频率调制控制可以通过调整开关频率,使整个系统在不同工况下的效率得到最大化。
电流控制是同步整流优化控制中的重要环节。
通过精确测量电流,并与参考电流进行比较,可以实现对开关管的精确控制。
常用的电流控制方式有电流曲线控制、电流负反馈控制等。
四、优化控制的应用和前景图腾柱无桥PFC的同步整流优化控制在许多领域都有广泛的应用。
什么是图腾柱输出?它与开漏电路有什么区别?
![什么是图腾柱输出?它与开漏电路有什么区别?](https://img.taocdn.com/s3/m/6bb3f4a2c67da26925c52cc58bd63186bceb92c3.png)
什么是图腾柱输出?它与开漏电路有什么区别?•什么是图腾柱输出?它与开漏电路有什么区别?TTL集成电路中,输出有接上拉三极管的输出叫做图腾柱输出,没有的叫做OC门。
因为TTL就是一个三极管,图腾柱也就是两个三级管推挽相连。
所以推挽就是图腾。
图腾柱输出电路,又叫推拉式输出电路!通常是两个TTL电路的管子,在稳定的状态下,一个导通,另一个截止!这种形式的电路通常成为图腾柱电路!图腾柱输出就是上下两个输出管,从直流角度看是串联,两管联接处为输出端。
上管导通下管截止输出高电平,下管导通上管截止输出低电平,如果电路逻辑可以上下两管均截止则输出为高阻态。
在开关电源中,类似的电路常称为半桥。
输出有接上拉三极管的输出叫做图腾柱输出,图腾柱也就是两个三级管推挽相连。
所以推挽就是图腾。
推挽电路有两种,图腾柱输出仅是其中一种,所以“推挽就是图腾”这句话不对。
第一种:从直流(电源电流)看,推挽的两管为并联,从交流(负载)看为串联。
第二种:从直流(电源电流)看,推挽的两管为串联,从交流(负载)看为并联。
第一种一般需要用变压器输出功率到负载。
所谓图腾柱输出是第二种推挽电路。
参考:/dzbbs/20060309/200765211839359168.ht mlPush- Pull输出就是一般所说的推挽输出,在CMOS电路里面应该较CMOS输出更合适,因为在CMOS里面的push-pull输出能力不可能做得双极那么大。
输出能力看IC内部输出极N管P管的面积。
和开漏输出相比,push-pull的高低电平由IC的电源低定,不能简单的做逻辑操作等。
push-pull是现在CMOS电路里面用得最多的输出级设计方式。
一.什么是OC、OD集电极开路门(集电极开路 OC 或源极开路OD)open-drain是漏极开路输出的意思,相当于集电极开路(open-collector)输出,即ttl中的集电极开路(oc)输出。
一般用于线或、线与,也有的用于电流驱动。
一种TCM控制图腾柱PFC电路的设计研究及仿真
![一种TCM控制图腾柱PFC电路的设计研究及仿真](https://img.taocdn.com/s3/m/1223bd46ae1ffc4ffe4733687e21af45b307fe18.png)
0 引言图腾柱PFC 相较于其他PFC 有着损耗低、结构简单、共模噪声低的优点。
随着新型半导体器件氮化镓的发展,使得图腾柱PFC 的优点更加明显。
新型半导体器件氮化镓和普通硅MOSFET 相比,具有开关速度快、封装尺寸小、无反向恢复等优点,可以大幅度提升开关频率,同时保持了良好的效率指标,具有很好的发展趋势。
若使变换器主功率器件工作于软开关状态,根据类似文献[5]的分析,模拟芯片实现较为复杂,且目前市面并不存在此类模拟控制芯片。
由于数字控制芯片的性能越来越强大,并且价格越来越低,使用数字控制可以在硬件电路不变的情况下实现电路的更多功能。
所以本文在数字控制器的基础上研究图腾柱PFC 的TCM 控制方式。
1 TCM 控制策略分析由分析知,变换器工作于TCM 模式时,在开关管S 1导通时间内,开关管导通时间与电感电流峰值关系为()pk on in I T Lθ= (1)式(1)中θ=2πf L t,f L 为输入电压频率,由于I pk (θ)与V in (θ)为同频的正弦波,在负载恒定及输入电压不变时,由能量守恒定律得变换器输入阻抗为恒定值,则开关管导通时间T on 恒定。
由以上分析得电感电流峰值表达式为 ()()on in pk T V Lθθ=I (2)在TCM 模式下,忽略负值的影响,电感电流平均值约为输入电流峰值的12,得输入电流平均值表达式为 ()1()22on in avgpk T V I Lθθ==I (3)由式(3)可以看出,在输出负载恒定时,T on 为一定值,则2onT L为定值,输入电流随输入电压正弦变化,在此模式下可以实现输入电流校正功能。
2 TCM 控制下系统开关频率的分析由以上分析可知,无论在电路工作的任何过程中,一个开关周期内的电感电流的变化总为从一定负值线性上升到最高值I pk ,后再下降至一定负值。
下面将对第n 个开关周期内的电感电流变化作详细分析。
在第n 个开关周期内,由于负载为一恒定值,开关管导通时间为T on ,开关管关断时间为T off ,则在第n 个开关周期时间为son off T T T =+ (4)由()()pk off dc in LI T u V θθ=−(5)则开关管的频率表达式为11s on off f T T T ==+(6)strategy is verified by Simulink simulation analysis, which provides a reference for the realization of the digital controller.Keywords: Totem Pole PFC ;TCM ;Digital Control ;Soft Switch ;Simulink3 主电路设计及仿真分析经过第二节TCM 控制系统的分析及第三节的控制电路的模型搭建分析,验证设计一款图腾柱PFC 变换器,并仿真分析。
图腾柱电路解析整理
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图腾柱电路解析整理电路的发展离不开电子元器件的不断创新与进步,图腾柱电路就是其中的一种经典电路。
它由多个图腾柱组成,每个图腾柱上有若干输入和输出线,通过对输入的时钟信号和控制信号进行编码处理,实现复杂的逻辑功能。
本文将对图腾柱电路的结构和原理进行解析整理。
一、图腾柱电路的结构图腾柱电路是由多个图腾柱组成,每个图腾柱包含若干输入和输出线。
一般情况下,图腾柱由多个可编程逻辑阵列(PAL)构成。
每个PAL内部包含与非门和或非门,能够实现复杂逻辑功能。
图腾柱电路的结构灵活,可以根据需要组合不同数量的图腾柱以实现所需的功能。
二、图腾柱电路的原理1. 输入线和输出线每个图腾柱上都有若干个输入线和输出线。
输入线用于接收外部信号,输出线用于输出计算结果。
输入线和输出线的数量取决于电路的复杂度和功能需求。
2. 输入和输出的编码图腾柱电路中,输入信号需要经过编码处理后才能用于计算。
常见的编码方式有二进制编码和格雷码编码。
通过编码,可以实现输入信号的灵活控制和处理。
3. 时钟信号时钟信号是图腾柱电路中非常重要的一个参数,它决定了电路的运行速度和同步性。
时钟信号可以是固定频率的方波信号,也可以是根据实际需求进行调整的可变频率信号。
4. 控制信号控制信号用于控制图腾柱之间的数据流动和计算顺序。
通过合理设置控制信号,可以实现复杂的逻辑运算和判断。
三、图腾柱电路的应用图腾柱电路作为一种经典的电路结构,广泛应用于数字电路、计算机系统和通信系统中。
它具有灵活性强、可扩展性好、功能强大的特点。
以下是图腾柱电路的几个典型应用场景。
1. 数据处理图腾柱电路可以广泛应用于数据处理系统中,如数据编码、解码、压缩等。
它可以通过编码处理,将原始数据进行转换和优化,提高数据处理效率和可靠性。
2. 逻辑运算图腾柱电路可以实现逻辑运算,如与门、或门、非门等。
通过组合不同的图腾柱电路,可以实现复杂的逻辑功能,如加法器、减法器等。
3. 控制系统图腾柱电路可以应用于控制系统中,实现对系统的监控、控制和调节。
图腾柱电路解析整理1
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再谈图腾柱驱动电路之一、之二、之三汇总(注:根据davida的建议,觉得还是把这个三个帖子综合起来跟方便大家探讨。
)一、驱动电路之一由于本人最近接触才saber,仿真能力有限,本想仿真,但实在是由于有关saber的基础东西还很多不会呢,所以只能请教大家了1、问:(1)在下面电路中,VCC的选择和哪些因素有关系?VCC和后级的mos管的Vgs电压相等吗?(2) NPN、PNP管子的选取的依据?三极管的电流Ic要满足什么样的条件才能驱动后端的mos?在下帖/bbs/2169.html15楼胡庄主曾提到“1)首先要确定的是你需要多少的驱动能力?要驱动的负载(一般可认为是功率管)有多少?以MOSFET为例,驱动其实就是对MOS的门级电容的充放电,这就要考虑你有几个MOS并联,门级电容有多大?MOS的Rg 有多大,加上驱动回路寄生电感等,其实就是一个LRC串联回路。
2)驱动能力用个简化的公式来算就是I=C*Du/Dt,MOS的门级电容先确定,再来考虑你准备要几V的门级电压,然后就是这个电压建立和消除的时间,也就牵涉到MOS的开通关断速度,这会直接影响到功率管的损耗及其它问题,如应力等。
这几个想好了,所要的驱动电流也就出来了。
3)得到这个所要的驱动电流,再考虑上驱动回路的一堆寄生参数等,也就可以推出你图腾柱电路需提供多少驱动电流(注意这是个脉冲电流)。
”针对上边的内容我有些疑问:1、MOS属于单级型电压驱动器件,是栅极电压来控制漏极电流的,如果从表面理解的话,是不是只要保证栅极的电压达到Vgs就可以?和电流没有关系??2、MOS管的门极电容是怎么确定的?是下图这些参数吗?二、驱动电路之二问:1、图中的C18的作用?二极管D是否有必要加?要加的话,起作用?2、R15、R16加与不加?R15、R16在一般电路中,是并接在mos的GS端,起消除Cgs累计电荷的作用,防止mos处于开始处于导通或者状态不明确的情况。
一文看懂图腾柱电路工作原理
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一文看懂图腾柱电路工作原理图腾柱电路简介图腾柱就是上下各一个晶体管,上管为NPN,c极接正电源,下管为PNP,e极接负电源,注意,是负电源,是地。
两个b极接到一起,接输入,上管的e和下管的c接到一起,接输出。
用来匹配电压,或者提高IO口的驱动能力。
有几种图腾柱电路的变种,一种是两管全用NPN,但是下管通过一个反相器接到输入,也起到同样作用;还有一种是下管的e接到地,两管之间靠一个稳压管代替负电源。
图腾柱电路工作原理分析1)首先要确定的是你需要多少的驱动能力?要驱动的负载(一般可认为是功率管)有多少?以MOSFET为例,驱动其实就是对MOS 的门级电容的充放电,这就要考虑你有几个MOS并联,门级电容有多大?MOS的Rg有多大,加上驱动回路寄生电感等,其实就是一个LRC串联回路。
2)驱动能力用个简化的公式来算就是I=C*Du/Dt,MOS的门级电容先确定,再来考虑你准备要几V的门级电压,然后就是这个电压建立和消除的时间,也就牵涉到MOS的开通关断速度,这会直接影响到功率管的损耗及其它问题,如应力等。
这几个想好了,所要的驱动电流也就出来了。
3)得到这个所要的驱动电流,再考虑上驱动回路的一堆寄生参数等,也就可以推出你图腾柱电路需提供多少驱动电流(注意这是个脉冲电流)。
4)这个时候再考虑的就是你PCB板layout的空间,位置,准备为这个电路花多少钱选器件,用MOS还是BJT,综合考虑,然后就想办法选器件吧,当然还要考虑IC的输出信号和你选的图腾柱器件(MOS或BJT)之间也是个回路,这会不会有问题?5)另外要考虑的是,这个图腾柱能不能彻底关掉,这就又要考虑N在上还是P在上,正开还是负开,比如选用PMOS做关断,关断时图腾柱输出会仍有一个等于Vgs电压的电压加在你的负载MOS上,如果这个电压高于你的负载MOS门槛的话,----这就意味着你没关掉,虽然你前面关掉了。
更痛苦的是,前面和后面的MOS门槛电压tolerance都会非常大,再考虑到温度系数。
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这个电路看似简单,其实用起来要考虑的还比较多,简单谈谈个人的看法,先声明一下,只是随手总结,可能有不对或不足之处,
1)首先要确定的是你需要多少的驱动能力?要驱动的负载(一般可认为是功率管)有多少?以MOSFET为例,驱动其实就是对MOS的门级电容的充放电,这就要考虑你有几个MOS并联,门级电容有多大?MOS的Rg 有多大,加上驱动回路寄生电感等,其实就是一个LRC串联回路。
2)驱动能力用个简化的公式来算就是I=C*Du/Dt,MOS的门级电容先确定,再来考虑你准备要几V的门级电压,然后就是这个电压建立和消除的时间,也就牵涉到MOS的开通关断速度,这会直接影响到功率管的损耗及其它问题,如应力等。
这几个想好了,所要的驱动电流也就出来了。
3)得到这个所要的驱动电流,再考虑上驱动回路的一堆寄生参数等,也就可以推出你图腾柱电路需提供多少驱动电流(注意这是个脉冲电流)。
4)这个时候再考虑的就是你PCB板layout的空间,位置,准备为这个电路花多少钱选器件,用MOS还是BJT,综合考虑,然后就想办法选器件吧,当然还要考虑IC的输出信号和你选的图腾柱器件(MOS或BJT)之间也是个回路,这会不会有问题?
5) 另外要考虑的是,这个图腾柱能不能彻底关掉,这就又要考虑N在上还是P在上,正开还是负开,比如选用PMOS做关断,关断时图腾柱输出会仍有一个等于Vgs电压的电压加在你的负载MOS上,如果这个电压高于你的负载MOS门槛的话,----这就意味着你没关掉,虽然你前面关掉了。
更痛苦的是,前面和后面的MOS门槛电压tolerance都会非常大,再考虑到温度系数,......这要坐下来算算了
6)还要重点考虑的是图腾柱的器件也是要损耗功率的,所以要考虑它的温度及功耗会不会有问题。
总之,具体用时要考虑的问题还真不少,单挑一个出来都非常简单,但加到一块,还真要花点时间研究计算一下。
因为是做产品,所有的规格参数,寄生参数,tolerance,温度,cost, PCB空间等等等等,前前后后的一堆问题都得面对,不象写paper或仿真,抓住一点,其它都可考虑为理想状态,这样当然很快可以推出理想的结果。
發個PSPICE 分析。