解决工业电源线的电压降问题

出处:维库电子市场网时间:2024-06-18
  LT8710 是一款多功能 DC-DC 控制器,支持升压、SEPIC、反相或反激式配置,广泛用于汽车和工业系统。它包含的功能可用于高阻抗电源或必须限制输入电流的应用。例如,工业厂房和仓库中的长电源线会增加很大的输入源电阻,以及转换器到负载的明显压降。
  该值可能会随着设备重新定位而发生变化,从而使调节更加复杂。太阳能电池板还具有高阻抗输入,具有峰值功率输出和较窄的电压范围。本设计说明通过锂离子电池充电器的示例,展示了 LT8710 如何解决高阻抗和电流受限输入源的问题。
  电路描述和功能
  图 1 显示了便携式电动工具中常用的 20 V 锂离子电池的充电器解决方案。电压源 VSRC 通过高阻抗电源线电阻RLN 为 24 V,从而在充电器输入端产生电压 VIN。电压源可以看作是一块常用的 12 V 太阳能电池板,其开路电压为 22 V 至 24 V,工作电压为 18 V 至 19 V。充电器基于同步、非耦合 SEPIC 拓扑,由 LT8710 控制。电源系统由分立电感器 L1、L2、晶体管 Q1、Q2、电感器之间的去耦电容器以及输入/输出滤波器组成。电阻器 RSC 设置 2 A 充电电流 ICHRG;电阻器 RV(FL) 设置 21 V 的浮动电压。电阻分压器 RIN1/RIN2 设置输入电压调节水平,在本例中为 18.6 V
    图 1:高阻抗输入线中 LT8710 锂离子电池充电器的电气原理图。
  图 2 说明了充电解决方案随时间的变化。当 VIN 和电源电压 VSRC 高于 19 V 时,基于 LT8710 的 SEPIC 将锂离子电池充电至设定的 2 A ICHRG。当 VSRC 降至 20 V 以下时,VIN 的值会相应下降。当 VIN 达到输入电压调节水平时,LT8710 会降低充电电流 ICHRG,以保持
  VIN,即使 VSRC 继续下降。横轴表示归一化时间,对于太阳能电池板来说可以是几小时,对于复杂工业系统中的电源来说可以是几分钟或几秒。
  基于 LT8710 的转换器负载控制的另一种方法



  图 2:充电电流 (ICHRG) 与电压电源 (VSRC) 和充电器输入端 (VIN) 的关系。
  输入电流用于监测 IMON 引脚上的电容电压。选择电阻 RSC 以在电流下提供接近 50 mV 的电压。相应的电压反映在 IMON 电容上。如果没有电流流动,并且 ISP 和 ISN 引脚上的电压为零,则 IMON 电压约为 0.616 V。如果 ISP–ISN 电压为 50 mV,则它将 IMON 电压反映为 1.213 V。可以使用我们的演示电路 DC2067A 和相应的 LTspice 模型来评估此功能以及许多其他功能。
  结论
  LT8710 是一款多功能且灵活的控制器,支持同步 SEPIC、升压和反相转换器拓扑。除了广泛的输入电压和开关频率外,它还具有功能,例如能够根据输入电流或电压调节输入电压和输出电流。这些功能使 LT8710 成为工业、太阳能电池板系统和其他电流受限应用的理想选择
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