采用四象限DC-DC转换器的电流控制解决方案

出处:亚德诺半导体 发布于:2022-05-13 16:44:28

    Q:首先,什么是四象限电源?
    A:可以吸收和提供正负电流和电压的电源。
    虽然简单电压转换器可以从输入电压生成固定的输出电压,但在某些应用中,这种特性是不够的。一个例子是控制与电容相连的电压节点,这些电容可以充电至任何电压。如果需要降低其电压,则其必须部分放电。因此,在这样的应用中,电源必须能够根据需要提供或吸收电流。这种转换器称为四象限DC-DC转换器。对于这样的应用,可以使用具有输出放电功能的电源。它可以让输出电容快速放电。图1显示了降压型开关稳压器的这种功能。这里,在降压转换器关闭之后,开关S2长时间接通,输出电容被放电。

   

      图1 .通过简单的输出放电功能让输出电容放电。
      一种优雅的控制电流和电压的方法是采用四象限DC-DC转换器。典型降压转换器仅在一个象限中工作。它可以产生正电压,电流正向流动,即电流从DC-DC转换器流向负载。使用四象限转换器不仅能让输出电容放电,还能产生电压。这是可能的,因为电流既可流向负载,也可从负载流出。在前面的关于输出电容快速放电的例子中就是这种情况。四象限DC-DC转换器的功能还不止于此。除了产生电压之外,它还能将电流设置为任何电平。此电流可以为正或为负。这种四象限转换器经常用在通用实验室电源中。例如,用户可以使用固定电流设置测试LED。太阳能电池也可以将四象限转换器用作负载,以吸收某一预定电流。
    另一个有趣的应用是利用LCD技术为窗户玻璃着色。这通常需要jing确设置正值和负值范围内的电压,以根据房间中当前的光线情况和需要的亮度来产生合适的色调。

 

    图2显示了四象限对于电源的含义。在坐标系的象限中,x轴表示电压,y轴表示电流。电流和电压可以为正或为负。
    图2.四象限电压转换器。
    因此,DC-DC转换器既可用作能量,也可用作能量吸收器。换句话说,转换器既可用作电源,也可用作电负载。
    ADI LT8714 是用于四象限稳压器的控制器。它拥有此类调节所需的全部功能。例如,使用该IC可以jing确维持0 V的电压。图3显示了带有控制器IC和功率级的简化电路图。后者由两个电感L1和L2、两个开关Q1和Q2以及耦合电容CC组成。有关每个象限中的相应操作以及从一个象限到另一个象限的转换行为的说明,请参阅LT8714数据手册。


    图3.展示四象限电压转换器拓扑结构的简化电路图。
    在某些应用中,电源需要在四个象限中工作。这可以通过LT8714等优化控制器轻松构建。电路设计非常简单,而且其操作(特别是在频繁出现的临界0 V交越点附近)干净可靠。
    也有替代四象限稳压器的方法,例如开关稳压器拓扑,其必须并联连接以支持多象限功能。然而,与使用专用四象限解决方案相比,这些方法的成本常常更高。
    LT8714
    ● 双极性输出可干净地完成通过 0V 的转换
    ● 输出能供应或吸收电流以提供任何输出电压
    ● CTRL 引脚从外部设定输出电压
    ● 宽输入范围:4.5V 至 80V
    ● 电源良好指示引脚 (PG)
    ● 开关频率高达 750kHz
    ● 可同步至一个外部时钟
    ● 高增益 EN 引脚可接受缓慢变化的输入信号
    ● 20 引脚 TSSOP 裸露衬垫封装

关键词:DC-DC转换器

版权与免责声明

凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。

本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

扫码下载APP,
一键连接广大的电子世界。

在线人工客服

买家服务:
卖家服务:

0571-85317607

客服在线时间周一至周五
9:00-17:30

关注官方微信号,
第一时间获取资讯。

建议反馈

联系人:

联系方式:

按住滑块,拖拽到最右边
>>
感谢您向阿库提出的宝贵意见,您的参与是维库提升服务的动力!意见一经采纳,将有感恩红包奉上哦!