locky_z 发表于 2024-4-29 21:27:21

又构思了一个自适应、分段切换、双象限可调电源


左边电路是双象限(推免)可填电源部分,

右边4个比较器电路是回滞电压比较器电路。
以CMP2举例说明,当输出电压Vout > Bat1+Bat2-5V时,比较器输出0,继电器导通,将Bat3接入到T1的集电极。
这4个比较器电路参数相同,是自适应的,不用根据bat1~bat5电压专门设计,和bat1~bat5的电压无关,
也不要求bat1~bat5这几个电压相同,任意电压组合都行。
由于二极管的隔离,各个bat电源之间并不会短路。


限流电路未画,打算用ina280进行high-side电流检测,变成对地的信号,然后进行限流比较和控制。
整个电路由bat1来供电,无需辅助电源。且所有信号都是共地,因此容易扩展为程控控制,也容易和PC接口。

locky_z 发表于 2024-4-29 22:29:47

T1集电极再加上T5和R3的功耗限制电路,就可以降低T1+T5上最大功耗,将功耗转移到R3上。
R3是无源器件,可靠性和耐热性远比半导体器件高得多。

此电路的R3需要计算,选择合适的值,
因为有多档切换电路,因此原电路T1的Vce最大是Bat(n)+5V左右,这里假定最大就是30V吧,然后假定这个电源最大输出电流是3A,假定T5的Vbe是1.5V,T1的Vce就是3.5V,都是线性状态。
那么R3的最佳值就是(30-3.5)/3A=9欧。
然后可以复验一下
Vd=30V,最大电流3A时,此时总功耗就是90W,如果没有此电路,这90W功耗均有T1承担,但加入这个电路,代入数据可以算出T1+T5的功耗是12W左右,也就是有78W由R3承担,
Vd=15V,3A时,此时总功耗是45W,代入计算出T1+t5功耗是30.3W左右
Vd=17V,3A时,此时总功耗51W,T1+T5功耗是30.7W左右。
也就是说T1+T5的最大功耗大概不超过35W。


这个电路主要就是在峰值最大功耗时,将尽量大的功耗转移到R3,T1+T5的功耗就不用预留很大余量。

科尼赛格CCXR 发表于 2024-4-29 22:45:30

locky_z 发表于 2024-4-29 22:29
T1集电极再加上T5和R3的功耗限制电路,就可以降低T1+T5上最大功耗,将功耗转移到R3上。
R3是无源器件,可 ...

哈哈哈哈 高手又在玩高级电路。。。
话说 这些电路是干嘛用的?二楼是稳压电路??
T4的基级穿过T3是什么意思?好象在集成电路的原理图里面见过这种画法 表示俩基级连一起?还是有其他含义?
T1T2T5都有两个集电级?我好象见过集成电路中有两个发射级的三级管 俩集电级的管好象没见过。。。

PZHxiaowang 发表于 2024-4-29 22:54:17

设计得好复杂,我不能做:L

locky_z 发表于 2024-4-30 17:07:51

简单说一下思路吧

上面左边是常见的稳压电源电路,但这种电路智能输出电流,不能倒灌。
但简单增加一只二极管,就变成推免电路,能输出能倒灌。
将输出管的偏置电阻改成恒流源,就更进一步提高性能。


因为是线性,功耗就是输入-输出压差*Io,要降低功耗,就是降低压差,也即使输入电压根据输出电压而切换不同的电压
下图左边是自适应切换电路

检测各个bat供电端的电压和Vout的电压差进行切换,例如假如“A点电压-5V” 小于Vout端电压时,J1吸合,将第二个电源接入到稳压电源输入端。
同理当输出电压继续调高时,当‘B点电压-5V“小于Vout时,J2闭合,将第三个电源接入到稳压输入端。

上图右手边是功耗限制电路,用途是将调整管的功耗转移到R3上。
例如压差是30V,输出电流3A时,此时总功耗就是90W,但加入右边这个电路(稳压二极管=5V,R=9欧),两只半导体管此时的功耗仅12W,其余78W由电阻承担,有心的可以尝试算一下其他压差下的半导体管的总功耗都会小于35W,如果没有此电路,这90W功耗均由调整管承担,可能你需要用多只三极管并联来分担功耗,增加可靠性。

lg676041036 发表于 2024-5-4 10:32:27

真厉害,我看到这种电路就头疼。
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