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折返限流電源適配器中的“鎖定”

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折返限流電源適配器中的“鎖定”

如圖所示的負(fù)載線,對于電阻負(fù)載只有一個穩(wěn)定工作點(diǎn),如圖中的P1點(diǎn),它是某已給負(fù)載范圍內(nèi)的負(fù)載線與電源適配器V-I特性曲線的交點(diǎn)。圖中所示為負(fù)載阻抗從較大向零變化的折返限流特性,該特性沒有不穩(wěn)定的區(qū)域也沒有“鎖定”,但是在有非線性負(fù)載的應(yīng)用中,不會出現(xiàn)這種平滑的關(guān)斷曲線。

 折返限流電源適配器中的“鎖定”

在圖中畫出了R3(例如使用鎢絲燈)的這種非線性負(fù)載線,表示了它與電源適配器折返限流特性的工作情況。

這里應(yīng)該明白一件事:鎢絲燈在剛通電時,由于鎢絲的溫度非常低,其電阻值非常小。因此在低的外加電壓下就會有很大的工作電流。當(dāng)電壓和電流增大的時候,鎢絲的溫度和阻值會增大,同時工作點(diǎn)也會向大電阻的方向變化。在有源半導(dǎo)體電路中經(jīng)??梢哉业竭@種非線性特性。

要注意的一點(diǎn)是,這個非線性的負(fù)載線與電源適配器的折返特性曲線有三個交叉點(diǎn),其中P1和P2點(diǎn)都是電源適配器的穩(wěn)定工作點(diǎn)。當(dāng)這樣一個電源適配器負(fù)載第一次接通的時候,輸出電壓只是偏向在P2建立工作點(diǎn),這時“鎖定”就出現(xiàn)了。一個非常有趣的現(xiàn)象是,如果在接到電源適配器之前負(fù)載已經(jīng)工作過,也許可以期望在P1點(diǎn)建立正確的工作點(diǎn)。然而P1點(diǎn)只對于先前工作過的鎢絲燈而言是一個穩(wěn)定工作點(diǎn)。如果鎢絲燈第一次通電,那么在鎢絲燈供電期間在P2點(diǎn)仍將出現(xiàn)“鎖定”現(xiàn)象。這是由于鎢絲燈在P2點(diǎn)的鎢絲燈負(fù)載線的動態(tài)電阻小于電源適配器折返特性在相同點(diǎn)的動態(tài)電阻。因為P2點(diǎn)是一個穩(wěn)定點(diǎn),“鎖定”現(xiàn)象也會一直出現(xiàn),此例中的鎢絲燈決不會達(dá)到充分點(diǎn)燃的狀態(tài)。

有幾種方法解決這個“鎖定”。一種方法就是通過修改折返特性曲線,使其在鎢絲燈負(fù)載線的非線性負(fù)載線的外部,見圖的曲線B與C。這時特性曲線只在P1點(diǎn)提供一個穩(wěn)定工作模式,然而,修改折返特性曲線就意味著,當(dāng)處于短路狀態(tài)時,輸出電流增大,相應(yīng)的調(diào)整品體管的功耗也會增加。這個功耗的增加也許不在電源適配器設(shè)計參數(shù)允許的范圍內(nèi)?;谶@個原因,寧可采用更復(fù)雜的限流電路。這種方法是在負(fù)載開始通電期間改變限流特性曲線的外形,然后恢復(fù)到正常的折返特性曲線形狀。

 折返限流電源適配器中的“鎖定”

另外一種解決“鎖定”的方法就是修改電燈的非線性負(fù)載線形狀,例如給鎢絲燈串聯(lián)一個非線性的電阻來改變負(fù)載線形狀。采用NTC(負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻)是非常適合的,因為當(dāng)剛通電時,這個負(fù)載電阻較大,而處于正常工作狀態(tài)的時候,其阻值會變小。NTC的電阻特性與鎢絲燈的電阻特性是相反的,因此合成的電阻特性大致是線性的或過渡補(bǔ)償?shù)?,合成的電阻特性見圖所示。但是需要電源適配器提供一個稍微較高的電壓來補(bǔ)償NTC上的電壓降

 

采用NTC是一個相對較好的方法。它不僅能解決“鎖定”的問題,還能減小在接通鎢絲燈瞬間在鎢絲燈上形成的沖擊電流。因此這種方法能有效地增加燈泡的壽命。

非線性負(fù)載一般以幾種形式出現(xiàn)。一般來說,在電路用到了折返限流保護(hù)的場合中,任何在通電瞬間形成了大沖擊電流的電路,都可能發(fā)生“鎖定”現(xiàn)象。


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| 發(fā)布時間:2018.09.12    來源:電源適配器廠家
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