在創(chuàng)建工業(yè)電源時(shí)，最常見的一個挑戰(zhàn)是將交流電壓電源轉(zhuǎn)換為直流電壓電源。幾乎所有應(yīng)用都需要將交流電壓改為直流電壓，從為手機(jī)充電到為微波爐的微控制器供電都是如此。通常來講，通過使用變壓器和整流器進(jìn)行這種轉(zhuǎn)換，如圖1所示。在該電路中，通過變壓器降壓（一倍于變壓器初級和次級線圈匝數(shù)比）。
圖 1：使用變壓器和LDO簡化AC到DC轉(zhuǎn)換
磁解決方案有幾個缺點(diǎn)。您可能知道變壓器通過將磁通量轉(zhuǎn)換為電流來工作。由于這種轉(zhuǎn)換，變壓器會產(chǎn)生大量電磁干擾（EMI）。變壓器的輸出電壓也極其嘈雜，需要大電容來濾除噪聲。對于低功率應(yīng)用，可使用更簡單且成本有效的方法來消除磁性元件。如同兩個電阻器如何形成一個分壓器一樣，您可使用電容器來產(chǎn)生交流阻抗（電抗），其在電壓到達(dá)電源之前降低電壓。這種配置通常稱為電容壓降解決方案。
當(dāng)負(fù)載未接通時(shí)，基本的電容器壓降解決方案需要穩(wěn)壓二極管吸收應(yīng)用所需的電流。該穩(wěn)壓二極管是必需項(xiàng)，因此線性穩(wěn)壓器（LDO）的輸入電壓不會超過絕對最大額定值。
圖2: 帶LDO的基本電容式壓降電路，適用于110 VAC、5 VDC和30 mA
電容式壓降拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一個缺點(diǎn)是效率不高，因?yàn)樵S多功率會隨著電阻器和LDO的熱量而消散。即使LDO未調(diào)壓，但由于穩(wěn)壓二極管中消耗的能量，效率仍然不理想。
為提高該系統(tǒng)的效率，您需要優(yōu)化三個主要組件——浪涌電阻、穩(wěn)壓二極管和LDO的壓降。公式1所示為如何計(jì)算圖2所示的基本電容壓降解決方案的效率。
由于電容壓降解決方案是電子計(jì)量和工廠自動化等工業(yè)應(yīng)用中常見的電源配置，因此德州儀器開發(fā)了一個專注于優(yōu)化電容壓降架構(gòu)效率和解決方案尺寸的組件。TPS7A78集成了許多實(shí)現(xiàn)電容式壓降電路所需的分立元件，如有源橋式整流器。TPS7A78專為使用電容壓降電路而設(shè)計(jì)，可集成多種功能，并提高整體系統(tǒng)效率。例如，TPS7A78集成了一個開關(guān)電容級，可將輸入電壓降低四倍，從而以相同的比率降低輸入電流，并有助于使用更小的電容壓降電容。此功能可實(shí)現(xiàn)更小的解決方案尺寸，降低系統(tǒng)成本并降低待機(jī)功耗。
圖 3：使用TPS7A78在30mA時(shí)的30mA 電容壓降解決方案
為理解使用TPS7A78在電容壓降級和線性穩(wěn)壓器上的效率，我們可以將圖2所示的傳統(tǒng)解決方案與圖3所示的TPS7A78解決方案進(jìn)行比較。在使用線性穩(wěn)壓器的傳統(tǒng)壓降解決方案中，系統(tǒng)的效率為11%。配置為同一負(fù)載供電時(shí)，由于開關(guān)電容的輸入電流減小，且需要更小的浪涌電阻，TPS7A78能夠?qū)崿F(xiàn)> 40%的效率。
可訪問TI官網(wǎng)查看更多相關(guān)資源：
·設(shè)計(jì)理念：用于電子計(jì)量的電容壓降離線電源
·應(yīng)用注釋：使用TPS5401改善電子計(jì)量的電容壓降離線電源的負(fù)載電流能力
本月熱點(diǎn) HOME
欄目熱點(diǎn) HOME
- 業(yè)界資訊
是德科技 FieldFox 手持式分析儀配合 VDI 擴(kuò)頻模塊，實(shí)現(xiàn)毫米波分析功能 -
業(yè)界資訊
推進(jìn)ECU板對板連接，提升自動駕駛水平
02-06 -
新品報(bào)到
阜博集團(tuán)發(fā)布DreamMaker新產(chǎn)品
03-28 -
業(yè)界資訊
香港生產(chǎn)力促進(jìn)局2021年「成就智上」年度主題
02-28 -
業(yè)界資訊
西門子收購 Dotmatics，將 AI 驅(qū)動的工業(yè)軟件版圖擴(kuò)展至生命科學(xué)領(lǐng)域
04-06 -
業(yè)界資訊
西門子收購 Dotmatics，將 AI 驅(qū)動的工業(yè)軟件版圖擴(kuò)展至生命科學(xué)領(lǐng)域
04-06