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满足安全环保需求的小功率集成的AC/DC转换器设计
[发布时间]:2012年2月3日 [来源]:我爱电子网 [点击率]:12043
【导读】: 北京威旺达电子推出基于Starplug的小功率ACDC转换器放案。随着半导体技术的不断进步,为系统设计师、电路设计师实现技术创新提供了一个先进的技术平台,从而有许许多多新颖的、时尚的便携式电子产品...

此外,STARplug系列芯片用高压电流源来启动,一旦IC进入正常工作状态,则高压电流源将自动切断,从而减少了电路的功耗。由此可知,电路的整个设计过程。都贯彻了一条减少功耗的思想,正是因为功率MOS管和控制部份都有效地大幅度地减少了功耗,因此就能够将功率器件和控制电路集成在一个封装中,有效地减少了外围元件。另外为了使电路能可靠地工作,还提供了完善的保护功能,包括了逐个周期过流保护、欠压锁定、过压保护、过温保护、绕组短路保护、退磁保护。

  STARplug功能描述

  1. STARplug的结构

图1是STARplug的内部电路框图。不难看出,图中包括功率MOS管和控制电路两大部分。功率MOS管主要用来实现功率的传输和转换。而控制电路则肩负三大任务:

  1. 实现所有保护功能的快速反应。

  2. 谷值电平的准确检测。

  3. 工作周期的控制(即PWM功能)。

    

                    图1:STARplug内部电路框图。

Starplug是基于不连续方式(DCM)反激式拓扑设计的。有两种反馈方式:

  1.变压器辅助绕组反馈,(此绕组同时用作IC的供电)(见图2)。

  2.变压器次级绕组经光耦反馈(见图3)。

  2. STARplug工作原理(见图1、图2)。

 

    

交流电源经整流滤波后输出Vdc,经变压器初级加到TEA162X的DRAIN端(第8脚,略称Dr端),经芯片内部的高压电流源(图1),通过Vcc端(第1脚)向电容器C5充电,当C5充电电压Vc5达到并超过VCC启动电压的下限9V时,TEA162X开始工作。

作为TEA162X的第一项工作就是加电清零(见图1),使片中逻辑电路处于初始状态,MOS功率管处于低电平。变压器初级电感有电流通过,并逐步加大。与此同时,接在RC脚上的电阻R和电容C使振荡器产生振荡。经PWM的比较器和驱动器使MOS功率管由低电平转换到高电平。这时储存在初级电感和磁芯气隙中的能量立即传送到变压器的次级和辅助绕组。辅助绕组感应的交变电压经整流后加到VCC端,当此电压达到VCC启动电压后,则由高压电流源送来的电流将其中断,由Vaux取代,使TEA162X继续工作。一旦Vaux下降到Vcc启动电平之下,或进入停止电平时,则TEA162X停止转换,并重新由整流后的电网电压Vdc启动。

STARplug是电压控制型的PWM电路,通过调制芯片内部功率MOS管的导通时间,来控制通过变压器初级峰值电流,从而使输出电压稳定。

为了说明STARplug稳压机理,将TEA162X系列实用电路中的有关部份描述成图4、5。由图不难看出,PWM比较器的两个输入,一个是RC端(第3脚)并接的电阻Ross和电容Cosc,用来设定电路的开关频率。另一个是Reg端(第4脚)连接的外部电压,反映的是输出负载的变化。加在Reg端的电压与芯片内部电压源(2.5V)之差,再乘以10倍,即为加到PWM端上的信号电压Vreg-intern。Vreg-intern与VRC在PWM比较器上进行比较,如果VRC比Vreg-intern低,则PWM输出为“1”电平,功率MOS管截止。如果Vreg-intern越高,则MOS管导通时间越短,MOS管转换的功率越小。反之,如果Vreg-intern越低,则MOS管导通时间越长,转换的功率越大。(见图5)

   

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