一款基于IW1706的AC—DC原边反馈恒压开关电源设计

2020-04-03 01:39字体:
  

  IW1706是一种采用数字操纵工夫对修峰电流形式PWM反激式高本能的换取/直流。此芯片中包蕴了直接驱动功率晶体管,劳动正在准谐振形式,高恶果,内置珍惜功用等特色,同时明显裁减了外围元器件数目可抵达简化打算和低落资料总本钱的宗旨。IW1706具备软启动计划,它答应神速而成功启动与小型和大型的电容负载。IW1706歼灭次级同时也具备了生色的输出特质和负载调动。它也歼灭环途储积元件的须要正在保留褂讪的同时正在一切操作条目。理会脉冲答应一个环相应比古代的处置计划更疾,从而升高了动态负载相应。内置的功率限定功用能够优化变压器打算正在通用离线运用,答应一个广大的输入电压界限。电力供应与iw1706竖立能够实行最高的均匀恶果和神速而成功启动宽界限电容负载。

  正在本打算中AC-DC片面选用的拓扑布局是一个隔绝式原边反应驱动计划,可运用于190-265V的输入电压界限,输出为18V、300mA。

  保障丝FU1供应总共编制的障碍珍惜,其余供应出格的阻尼以保障编制正在调光经过中不会涌现轰动从而激发的忽闪局面。

  压敏电阻VR1广泛被广大的运用正在各样开合电源线途中,其功用首要是提防由于电网电压中的瞬时电压突变从而酿成的能够对外围电途的妨害。当高压来到时,压敏电阻的电阻低落而将电流予以分流,提防受到过大的瞬时电压粉碎或滋扰。于是珍惜了敏锐的电子组件。

  桥式整流器BR1则是使用二极管的单诱导通性举行整流,常用来对AC换取电举行全波整流,以取得优越的功率因数和低THD。

  EMI滤波片面:电容EC1、EC2和共模扼流圈L1酿成位于桥式整流管后面的EMI滤波器。该输入滤波器汇集与IW1706芯片的频率调制特质完好联络,可使打算知足Class B滋扰限值。电阻R1可正在需要时衰减EMI滤波器的谐振,从而提防当正在编制(驱动器加外壳)中丈量时EMI频谱中涌现峰值。

  芯片IW1706采用革新的专有软启动计划,也许实行滑腻启动。当编制上电时,VCC引脚通过启动电阻R2、R2A、R2B上电,当电源电压VCC旁途电容统统充电,电压高于启动阈值的VCC(ST),使信号变得特别活泼,使操纵逻辑,和iw1706的软启动功用。软启动经过中,原边峰值电流是有限的轮回于内部比拟器。总共软启动经过能够解析为几个阶段基于输出电压程度,这也便是通过原边间接检测到的信号。正在差异阶段,iW1706自符合操纵开合频率和一次侧峰值电流,输出电压能够神速竖立正在早期阶段成功过渡到所需的调动电压正在最终阶段,无论任何运用秩序能够发生的电容和电阻负载。这种自符合操纵式样使得总共编制本钱最低,同时软启动功用使得iW1706也许理念配合电源适配器运用如ADSL调制解调器等大电容负载。

  假设正在任何时刻Vcc电压低于欠压锁定(UVLO)阈值Vcc(UVL),然后iW1706就先河合上。此时启动信号变得低和VCC电容先河充电再次向启动阈值初始化一个新的软启动经过。

  IW1706是一款数字型操纵IC,与模仿型操纵IC差异,他首要劳动特质如下:

  正在恒压形式操作时,假设满负载劳动条目下,iW1706广泛劳动正在脉宽调制(PWM)形式。正在PWM形式下,芯片开合频率保留褂讪。当输出负载IOUT低落时,Ton降低,随后操纵器自符合转换为脉冲频率调制(PFM)形式。正在PFM劳动形式下,低落负载电流,时辰减少,所以切换频率裁减。

  当开合频率靠近人耳听觉临界时,,iW1706转换到另一个级此外PWM形式,即深度PWM形式(DPWM)。DPWM形式时候,开合频率保留正在25 kHz为了避免声响噪音。跟着负载电流进一步裁减,iW1706转换到另一个级此外PFM形式,即深度PFM形式(DPFM),也便是说芯片能够低落开合频率到格外低的程度,固然总共音响频率界限切换频率降低。

  iW1706还包蕴一个特殊的专有的准谐振开合计划,抵达电压操纵形式时,翻开每一个PWM和PFM切换周期,正在PFM和PWM形式,正在CV和CC差异劳动形式下操作。这种特殊的功用大大低落了开合损耗和dv / dt正在总共运转界限的电源。这种特殊的功用大大低落了开合损耗和dv / dt正在总共运转界限的电源。因为准谐振开合的性子,本质逐周期切换频率会略有差异,这对低落EMI供应出格的助助。这些革新的数字操纵架构和算法使iW1706抵达最高合座有用率不熟习和最低EMI,不会酿成可听噪声正在总共操作界限。

  正在每个开合周期的降低沿VSENSE将检验。假设VSENSE的降低沿未被检测到,合井时辰将耽误至检测到VSENSE的降低沿。最大答应变压器110s重置时辰。当变压珍视置时辰抵达110s,iW1706勾留运转。

  峰值电流限定(PCL)过流珍惜(OCP)和检测电阻(R5、R5A、R5B)短珍惜内置到iW1706(SRSP)特质。iW1706的ISNSE也许看守一次电流峰值。这答应逐周期峰值电流操纵和限定。当主峰值电流乘以电流检测电阻大于1.15 V时,编制鉴定过电流(OCP),此时集成电途将登时合上直到下一个周期。

  为避免电流检测电阻短途或者有潜正在损害的过电流条目不被检测到。所以,集成电途打算检测到之后登时启动和合上。IC的VCC电压先河低落,VCC低于UVLO阈值后,操纵珍视启,然后启动一个新的软启动周期。操纵器不断考试启动,但不统统启动,直到障碍条目移除。

  如上所述,当VCC旁途电容电压高于启动阈值的VCC(ST),编制先河劳动。启动电阻先河勾留劳动,此时辅助绕组上电压历程D2、R7接续供电给VCC引脚。D2、R7功用是滤除因变压器上漏感发生的尖峰电压,该尖峰电压假设直接加到VCC引脚,芯片内部会对尖峰电压举行误判别,芯片内部会判别VCC电压高于过压锁定(UVHO)阈值Vcc(UVH)。从而惹起芯片的误操作。

  输出反应回途CV操作形式:现正在大片面芯片都是直接取样辅助线圈上电压,因为漏感的来历,正在MOS合断后,也便是次级二极管导通刹那,会发生一个尖峰,影响电压采样,为了避开个这个尖峰,大片面厂家都是采用延时采机,也便是正在MOS管合断一段时辰后再来采样线圈电压。从而避开漏感尖峰。这种采样式样实在正在以前许众芯片上的过压珍惜上也都有运用,譬喻OB2203和UCC28600,NCP1377上都有云云的运用,以是能够取得较高精度的过压珍惜。另有些厂家是不才取样电阻上并一个小容量的电容来实行。同时修义民众汲取电途运用克复时辰约唯有2us的IN4007再串一个百欧足下的电阻作汲取。能够减小漏感发生的振铃,从而减小取样差错。取得较高采样精度。次级圈数固定,辅助绕组固定,取样精度高。比拟器内部精度也高,自然能够取得较高的输出电压精度。

  采样电压和基准电压比拟发生差错电压,PSR是合断MOS次级续流时刻采样,电容C3的功用便是存储差错电压的。假设不加这个电容。次级管断的时刻采样,到低级开通MOS的时刻操纵电途就底子不了解次级输出的情形。这个点容假设太大,那么上面会存储过众的能量。当输出调动的时刻要很长时辰这个电容智力恢复到确切的差错电压。以是就体现出电源相应慢。所以C3的采选也很主要。

  RCD汲取电途它由电阻Rs、电容Cs和二极管VDs组成。电阻Rs也能够与二极管VDs并联相联。RCD汲取电途对过电压的压迫要好于RC汲取电途,与RC电途比拟Vce升高的幅度更小。因为能够取大阻值的汲取电阻,正在必然水准上低落了损耗。也便是说,其首要宗旨是:用于汲取功率Mos(芯片内部已集成,Vds耐压值为650V)漏源端尖锋电压,其取值能够视情形予以减轻。,广泛会正在RCD汲取回途中串联一个电阻,串联一个电阻的功用是压迫RCD的二极管的反向克复电流,搜罗汲取的二极管采用慢管也是同样的功用,都是起到耽误EMI退磁回途的安排功用;

  打算编制时,确定输出肖特基二极管的耐压。对付这类芯片架构, 12V输出电压倡议采用100V耐压的肖特基二极管。24V输出电压倡议选用200V耐压的肖特基二极管。所以本次打算输出18V也能够选用200V耐压的肖特基二极管。

  R9、C4 是整流管的汲取回途,对整流管的电压波形起安排功用,并提防过高的尖锋电压损坏整流管;对EMI 整改有效。

  EC4,EC5,EC6是储能电容,能够说输出片面的能量都要由它们供应,对它们的条件是内阻越小越好,能承袭的纹波电流越大越好。

  ZD1是稳压管,起过压珍惜功用。假设ZD1 短途击穿,则永恒性损坏电源,珍惜终端装备,,譬喻iphone 、ipad等。当然,云云做,必需竖立正在,电源有优越的短途珍惜情形下,过压珍惜,是无意珍惜,公然电源产物过压了,咱们就不要由于一个电源,毁灭用户高贵的手机。便是平均打算,平均斟酌的结果了。

  其它,数字型操纵芯片有一个好处便是,为裁减次级电途正在与电缆和电缆相联器相联经过中的压降,iW1706集成了一个革新的方式来补偿这个情形。这个电压降的iW1706储积通过供应反应信号的电压偏移基于负载电流检测的数目。

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