01、前言
在上一期我們通過規(guī)格書和實測驗證得到了芯片啟動過程,本期我們分析一下如何對啟動電阻及啟動電容進行選型和計算。
從UC3842規(guī)格書里的典型反激式開關(guān)電源應(yīng)用電路圖可以看出,RH是啟動電阻,CVCC1是啟動電容。
02、啟動電阻
啟動電阻需要考慮:耐壓,阻值,功率,啟動時間。
2.1 阻值計算
計算公式如下:
其中:
(1)Umin?是最小輸入電壓,VBUS是交流電Uin整流后的電壓,稱為母線電壓,我們通常會用90V進行計算,這時候啟動時間最長,情況更惡劣。例如,在輸入電壓為90V 時,啟動電阻的計算:
Rset=(90*1.414−16V)/0.3mA≈370kΩ
實際選型留一點裕量,300kΩ。
2.2 耐壓計算
我們知道1206封裝的電阻耐壓為200V(降額90%為180V),功率為0.25W(降額50%為0.125W)。
如果輸入為264V,整流后電壓為373V,那么就至少需要有2個1206電阻串聯(lián)分壓。
這里可以選用3個100K歐的電阻串聯(lián)。
2.3 功耗計算
根據(jù)P=U^2/R,可以計算電阻功耗,根據(jù)KVL代入實際公式。
這里算功耗,需要代入最高輸入電壓,這時候的功率最大,電阻功耗最大。
P=(264*1.414V-16V)^2/300K≈0.46W,3個電阻功率0.125*3=0.375W,雖然是小了點,但是分得到每個電阻上的功耗和電壓并沒有那么多,可以滿足需求。
所以電阻選型為:3顆1206封裝,100K。
當(dāng)然也根據(jù)經(jīng)驗法取值比較多,可以取大一點,2個2M是比較常見的選擇,有什么好處呢?
一方面芯片能夠快速啟動,另一方面,降低待機功耗(功耗計算下來為0.03W),小于能效75mW要求。
03、啟動電容
啟動電容選型需要考慮:容值,耐壓。
3.1 容值
我們知道芯片啟動的過程,其實是給VCC電容充電的過程,所以啟動電容時間的大小影響啟動電容容值的選擇。
電容充電公式:Q=It=CV
已知參數(shù):
I是流經(jīng)電容的電流,也就母線電壓除以啟動電阻的電流-芯片啟動電流(KCL定律計算);
V是芯片啟動閾值;
t是需要達到的啟動時間,根據(jù)能效來看,充電器一般要求3S內(nèi)啟動,LED驅(qū)動需要在0.5S/0.75S內(nèi)啟動,我們這里以充電器為例,選擇啟動時間預(yù)設(shè)為2.5S。
根據(jù)這個公式我們只要知道想要達到啟動時間就能計算出容值大小。
C=It/V=(90V*1.414/300K-0.3mA)*2.5S/16V=19uF
如果啟動電阻為2個2M,代入公式,可以選型為4.7uF。
3.2 耐壓
電容耐壓需要高于芯片開啟電壓,UC3842耐壓為17V,最大30V,所以可以選擇50V。
04、總結(jié)
啟動電阻需要考慮:耐壓,阻值,功率,啟動時間,啟動電容選型需要考慮:容值,耐壓。
需要注意的是計算公式可能與實際應(yīng)用有誤差,需要根據(jù)實際調(diào)試才能確定。
內(nèi)容可能存在不夠準(zhǔn)確或理解有偏差的地方,歡迎大家指正和交流。