输入电压范围较大的线性偏置电源有助于降低功耗

输入电压范围较大的线性偏置电源有助于降低功耗,large input range power supply

输入电压范围较大的线性偏置电源有助于降低功耗

　就隔离式DC/DC转换器而言，我们用偏置电源在启动时带动初级侧电路系统。通常，启动并生成电力后，我们用实际功率级生成的电力来补充该偏置电源，可以是来自主电源变压器的辅助线圈，也可以是来自如正向拓扑中耦合于输出电感的线圈。 

　　该偏置电源必须提供足够的电流，以确保一级侧电路的运行，直到转换器能够保持辅助供电为止。图 1 给出一典型的偏置电源，这是一种简单的稳压二极管线性稳压器（或发射极输出器），其输出电压在较大的负载电流范围上保持相对稳定，原理也相当简单。在输入电压范围极大的应用中，这种电路可能会存在一些严重的缺陷：电阻 R1（见图1） 和稳压二极管的功耗与输入电压范围息息相关。

　　举例来说，我们不妨假设输入电压 (VIN) 范围为 18V~72V。为了确保偏置电源能够提供约 12V的电压以驱动初级侧 MOSFET，因此我们应使用 12V 的稳压二极管。选择电阻R1 时，要确保在低输入或电压为18V 时该电阻能够提供所需的最小稳压（和基础）二极管电流。由于R1上的压降仅为6V，且要求稳压二极管的电流为 3mA，因此R1的电阻值就应高达2kΩ。

　　不过，如果输入电

压为72V，稳压二极管电流将上升到30mA，R1 的功耗将为1.8W，而稳压二极管的功耗将约为0.36W，这可能是难以接受的。

　　图2中的电路采用电流源对稳压二极管进行供电，与输入电压无关。R1电阻为165kΩ，刚好能提供足够的启动电流，以便能在R4中产生电流。该电流与通过R3的 Q1集电极电流基本相同。R3上的电压施加到R1（减去Vbe压降）上，这就强制生成Q1集电极电流，并由稳压二极管分流。

　　根据如下公式可计算出稳压二极管电流：

　　如果我们采用图1中的数值，那么齐纳二极管电流约为0.9mA再加上流过R2的电流。R2中的电流仍是输入电压的函数，但由于R2只须启动电路，因此我们在选择R2时，只要能够确保流经R2的电流极低即可。在这种情况下，如果输入电压为 18V~72V，R2的功耗在最坏情况下也仅为 22mW。稳压二极管的电流几乎保持为常量，变动范围仅为0.94mA（18V输入时）到1.26mA（72V输入时），因此其功耗仍非常低且基本不变。

　　总体说来，这种电路的功耗在 72V输入的最差情况下也仅约为 99mW。当然，这不包括输出设备 Q3 所消耗的功率，因为该功耗完全取决于外部负载。不过，该输出电流不会影响电路其他部分的功耗。