浮动恒流源允许超宽范围的输入电压如何计算?

对Power Integrations的多数产品而言,数据手册中限制的用于确保正常启动和起作用的最小漏极电压为50 V。但是,如果通过外部电源向旁路引脚馈电,则芯片可接收外部供电,且即使在较低的输入电压下也可启动和工作。

浮动恒流源允许超宽范围的输入电压如何计算?

图8所示的启动电路为浮动恒流源,它为整个输入电压范围内的 TinySwitch-III 的旁路(BP)引脚提供大约 600  µA 的恒流。恒流值由 R2  和 VR1 确定:


该电路源自基本的单晶体管电流源。该电路采用了一个齐纳二极管,为 Q2  (NPN)的基极引出端设置参考电压,并以此对流经电阻 R2 的固定电压进行编程,从而设置恒流值。然而,鉴于输入电源范围的异常宽广性,参考齐纳二极管的偏置电流在很大范围内会有所差异。这将导致功率耗散增加及编程的恒流发生偏移。

浮动恒流源允许超宽范围的输入电压如何计算?

要克服上述难题,需要由其他的电流源(由 Q1 (PNP)与 R1 形成)提供偏置电流。将等同于VBE 的恒压强加于 R1,这样可为整个工作范围内的参考齐纳二极管提供偏置电流补偿。


晶体管 Q2 以较低输入电压提供恒流,而 Q1 则以较高的输入电压提供恒流。图 2 显示了电流流经 Q1 和 Q2 时的模拟结果。输入电压达到大约 50 VDC 时,Q2 将提供恒流。输入电压达到50  VDC 及以上时,经过 Q2 的电流将减弱,而经过 Q1 的电流则呈线性增加。输入电压达到最大值 375  VDC 时,则主要由 Q1 提供恒流。R3 用于限制整个电路在输入电压最大时的输入电流。

浮动恒流源允许超宽范围的输入电压如何计算?

非线性电流由于齐纳二极管 VR1 的非线性活动而上升。输入电压大约为 60  VDC 时,齐纳二极管开始有电压。

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