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智能功率器件的原理与应用

发布时间:2012-10-26

据小编了解目前功率器件正朝着集成化、智能化和模块化的方向发展。智能功率器件为机电一体化设备中弱电与强电的连接提供了理想的接口。下面小编来介绍了智能功率器件的特点、工作原理及典型应用。

智能功率器件的特点 

所谓智能功率器件,就是把功率器件与传感器、检测和控制电路、保护电路及故障自诊断电路等集成为一体并具有功率输出能力的新型器件。由于这类器件可代替人工来完成复杂的功率控制,因此它被赋予智能的特征。例如,在智能功率器件中,常见的保护功能有欠电压保护、过电压保护、过电流及短路保护、过热保护。此外,某些智能功率器件还具有输出电压过冲保护、瞬态电流限制、软启动和最大输入功率限制等保护电路,从而大大提高了系统的稳定性与可靠性。 智能功率器件具有体积小、重量轻、性能好、抗骚扰能力强、使用寿命长等显著优点,可广泛用于单片机测控系统、变频调速器、电力电子设备、家用电器等领域。

                          

                                            图1. 智能功率器件原理

智能功率集成电路的原理与应用 

MC33370系列高压功率开关调节器 MC33370系列是美国Motorola公司于1999年研制的适配微控制器(MCU)的高压功率开关调节器,它包括MC33369
MC33374,根据封装形式的不同,共有17种型号。可广泛用于办公自动化设备、仪器仪表、无线通信设备及消费类电子产品中,构成150W以下的高压隔离式AC/DC电源变换器。 

UCC为工作电源电压的输入端。 
FB为反馈端。 
GND为地。 
SCI为状态控制端,只需配少量外围元件,即可实现以下6种状态控制方式: 
1)利用按键触发方式来选择工作模式或备用模式
2)配微控制器进行关断操作
3)给状态控制器配以低压保护电路,使之在模式转换过程中不会引起开关电源输出电压的波动
4)利用数字信号进行控制
5)接上电延时电路
6)禁止对状态控制器进行操作。 
D为功率开关管漏极引出端。 

MC33370的内部内部结构

1)振荡器
2)并联调整器/误差放大器
3)脉宽调制比较器与脉宽调制触发器
4)外部关断电路及关断触发器;
5)电流极限比较器及功率开关管;
6)启动电路
7)欠压锁定电路
8)过热保护电路;
9)状态控制器。 

由可调式精密并联稳压器TL431B构成外部误差放大器,它还与光耦合器MOC8103组成了光耦反馈电路。其稳压原理是当输出电压Uo发生波动时,R5R6分压后得到的取样电压就与TL431B中的2.5V基准电压进行比较,产生外部误差电压Ur′,再通过光耦合器使第2脚的反馈电流IFB产生相应的变化,并以此调节输出占空比,达到稳压目的。C14用来滤除由高频变压器初、次级耦合电容所造成的共模骚扰。C7为控制环路的补偿电容。小编今天就暂时先说到这里 , 若大家有其他不同见解或是疑问, 可以到本站的论坛去发帖跟电子元件技术网网友交流... 

                         

                          图 2. MC33370系 列 产 品 的 内 部 框 图

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