AC-DC應(yīng)用中實現(xiàn)偏置電源的3種選項

偏置電源在電源中很重要。在電源內(nèi)部，需要偏置電源給 IC 加電。在電源外部，可能需要偏置電源給系統(tǒng)中的 MCU 和/或其它局部電源加電。

很多低電壓 IC(額定電壓小于 100V DC)都將偏置電源集成到該 IC 內(nèi)部。不過，對于 AC-DC 電源而言事情會變得更加復(fù)雜，因為現(xiàn)在需要處理高很多的輸入電壓。

偏置電源有幾種設(shè)計方法。今天，我將介紹在 AC-DC 應(yīng)用中實現(xiàn)偏置電源的 3 種選項：線性、降壓轉(zhuǎn)換器或反激式轉(zhuǎn)換器。

線性偏置電源

BJT 線性電路可提供一款組件數(shù)量最少的簡單偏置電源解決方案。不過，使用該方案的主要缺點是效率低。

圖 1. BJT 線性偏置電源

在圖 1 的實例中，要使用通用 AC 輸入(85VAC 至 264VAC)實現(xiàn) 12V/50mA 的偏置電源，需要為 R2 應(yīng)用 2kΩ 的最大電阻器。即便使用串聯(lián)電阻器，仍需補償 BJT 上的損耗，在輸入為 264VAC 時其可高達(dá) 5W。

反激式偏置電源

反激式轉(zhuǎn)換器偏置電源(如圖 2 中的 PMP8764)是常用的偏置電源解決方案，不僅提供安全隔離，而且還能提供多個偏置輸出。

圖 2. 反激式偏置電源

由于采用一次側(cè)穩(wěn)壓 (PSR) 技術(shù)，因此光耦合器和補償電路可從反激式偏置電源中移除，同時還可保持 5% 的輸出穩(wěn)壓。

降壓偏置電源

在電子儀表計量等特定應(yīng)用中，無需隔離，而且反激式轉(zhuǎn)換器中的定制變壓器對于成本敏感型市場來說太貴。在這種情況下，降壓轉(zhuǎn)換器(如圖 3 中的 PMP9087)是實現(xiàn)低成本偏置電源解決方案的更好選項，因為使用的是標(biāo)準(zhǔn)電感器。此外，使用 PSR 控制器(UCC28700 系列)還可實現(xiàn)快速負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)，因為 PSR 控制器具有逐周期電壓傳感特性。

圖 3. 降壓偏置電源

對于需要低輸出電壓(9V 或更低)偏置電源的應(yīng)用，p 通道 MOSFET 降壓轉(zhuǎn)換器(如圖 4 中的 PMP5412)是反激式偏置電源的完美替代方案。