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保护升压负载及其电源

2015年12月02日11:31:32 本网站 我要评论(2)字号:T | T | T
关键字:汽车 通信 电源 可靠性 

鉴于工程师对电源保护要求的重视,升压转换级可通过在本地负载上获得的高压来提供系统优势。

 

输出短路故障、过载条件、其它故障条件、以及启动时的高电容会严重增加输入电源负担,或者使输入电源出现故障,以及损坏负载。负载本身的要求十分苛刻,甚至需要比主输入电源提供的电压还要高的电压。这些条件和要求导致输入电源过度设计或负担过重,特别是在需要升压负载时更是如此。升压转换器是针对更高电压负载的常见选择,它的问题在于本身无法为下游电路提供系统保护。这是输入到输出的固有导通路径造成的;这条路径进一步增加了主电源的负担,并且降低了系统可靠性,特别是在故障或过载条件下。

 

例如,在低压电池供电系统中,负载所要求的电压可以高于主电源所能提供的电压。通过电缆提供固定总线电源的工业系统和具有高效功率放大器的通信系统经常需要由一个宽输入范围DC/DC稳压器提供升压电压。

 

一个升压电源具有某些系统优势。在具有较大配线线束的系统中,高压减少了传送总电源所需的线规。汽车行业已经通过深入研究48V电池来分析昂贵、笨重电缆线路所带来的问题。RF发射器等具有高功率放大器的系统从全新晶体管的高电源电压供电运行中找到了提高效率、增加输出功率密度的方法。某些任务关键系统需要通过电容储能来储备电能,这就需要在更高的电压下具有更少的电容值 (E=1/2*C*V2)。一个升压维持电路可实现更小的解决方案尺寸。

 

如果没有将升压转换器的本身限制考虑在内的话,就会降低系统可靠性,并增加系统成本,从而导致系统中其它部分的过度设计。一个升压电路本身具有从输入到输出的导通路径(图1)。即使当转换器关闭时,电流也可以通过升压二极管或同步功率FET体二极管流到输出端。  

 

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