一款基于IW1706的AC—DC原边反馈恒压开关电源设计

2020-12-04 19:13字体:
  

  IW1706是一种采用数字节制本事对筑峰电流形式PWM反激式高本能的相易/直流。此芯片中包蕴了直接驱动功率晶体管,事务正在准谐振形式,高恶果,内置护卫功用等特质,同时明显节减了外围元器件数目可抵达简化打算和消重质料总本钱的主意。IW1706具备软启动计划,它答应急迅而顺手启动与小型和大型的电容负载。IW1706扑灭次级同时也具备了卓绝的输出特色和负载医治。它也扑灭环途积蓄元件的必要正在保留安祥的同时正在整个操作前提。明白脉冲答应一个环反映比古板的办理计划更疾,从而进步了动态负载反映。内置的功率束缚功用能够优化变压器打算正在通用离线运用,答应一个平常的输入电压界限。电力供应与iw1706筑筑能够杀青最高的均匀恶果和急迅而顺手启动宽界限电容负载。

  正在本打算中AC-DC个别选用的拓扑构造是一个断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供应所有编制的毛病护卫,其它供应卓殊的阻尼以确保编制正在调光流程中不会展现振动从而激励的闪灼景色。

  压敏电阻VR1一样被平常的运用正在百般开闭电源线途中,其感化紧要是防卫由于电网电压中的瞬时电压突变从而变成的或许对外围电途的破坏。当高压来到时,压敏电阻的电阻消重而将电流予以分流,防卫受到过大的瞬时电压阻挠或作梗。于是护卫了敏锐的电子组件。

  桥式整流器BR1则是行使二极管的单领导通性举行整流,常用来对AC相易电举行全波整流,以得到优良的功率因数和低THD。

  EMI滤波个别:电容EC1、EC2和共模扼流圈L1造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芯片的频率调制特色圆满连接,可使打算餍足Class B作梗限值。电阻R1可正在须要时衰减EMI滤波器的谐振,从而防卫当正在编制(驱动器加外壳)中衡量时EMI频谱中展现峰值。

  芯片IW1706采用革新的专有软启动计划,可以杀青光滑启动。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旁途电容所有充电,电压高于启动阈值的VCC(ST),使信号变得加倍活泼,使节制逻辑,和iw1706的软启动功用。软启动流程中,原边峰值电流是有限的轮回于内部比拟器。所有软启动流程能够了解为几个阶段基于输出电压水准,这也便是通过原边间接检测到的信号。正在分歧阶段,iW1706自适宜节制开闭频率和一次侧峰值电流,输出电压能够急迅筑筑正在早期阶段顺手过渡到所需的医治电压正在最终阶段,无论任何运用次第或许爆发的电容和电阻负载。这种自适宜节制形式使得所有编制本钱最低,同时软启动功用使得iW1706可以理念配合电源适配器运用如ADSL调制解调器等大电容负载。

  借使正在任何时期Vcc电压低于欠压锁定(UVLO)阈值Vcc(UVL),然后iW1706就滥觞封闭。此时启动信号变得低和VCC电容滥觞充电再次向启动阈值初始化一个新的软启动流程。

  IW1706是一款数字型节制IC,与模仿型节制IC分歧,他紧要事务特色如下:

  正在恒压形式操作时,借使满负载事务前提下,iW1706一样事务正在脉宽调制(PWM)形式。正在PWM形式下,芯片开闭频率保留稳定。当输出负载IOUT消重时,Ton低重,随后节制器自适宜转换为脉冲频率调制(PFM)形式。正在PFM事务形式下,消重负载电流,时刻减少,于是切换频率节减。

  当开闭频率靠近人耳听觉临界时,,iW1706转换到另一个级其余PWM形式,即深度PWM形式(DPWM)。DPWM形式时候,开闭频率保留正在25 kHz为了避免声音噪音。跟着负载电流进一步节减,iW1706转换到另一个级其余PFM形式,即深度PFM形式(DPFM),也便是说芯片能够消重开闭频率到相当低的水准,固然所有声响频率界限切换频率低重。

  iW1706还包蕴一个特有的专有的准谐振开闭计划,抵达电压节制形式时,掀开每一个PWM和PFM切换周期,正在PFM和PWM形式,正在CV和CC分歧事务形式下操作。这种特有的功用大大消重了开闭损耗和dv / dt正在所有运转界限的电源。这种特有的功用大大消重了开闭损耗和dv / dt正在所有运转界限的电源。因为准谐振开闭的性子,现实逐周期切换频率会略有分歧,这对消重EMI供应卓殊的助助。这些革新的数字节制架构和算法使iW1706抵达最高具体有用率不熟识和最低EMI,不会变成可听噪声正在所有操作界限。

  正在每个开闭周期的低重沿VSENSE将查验。借使VSENSE的低重沿未被检测到,闭井时刻将拉长至检测到VSENSE的低重沿。最大答应变压器110s重置时刻。当变压重视置时刻抵达110s,iW1706松手运转。

  峰值电流束缚(PCL)过流护卫(OCP)和检测电阻(R5、R5A、R5B)短护卫内置到iW1706(SRSP)特色。iW1706的ISNSE可以看守一次电流峰值。这答应逐周期峰值电流节制和束缚。当主峰值电流乘以电流检测电阻大于1.15 V时,编制决断过电流(OCP),此时集成电途将立刻封闭直到下一个周期。

  为避免电流检测电阻短途或者有潜正在紧张的过电流前提不被检测到。于是,集成电途打算检测到之后立刻启动和封闭。IC的VCC电压滥觞消重,VCC低于UVLO阈值后,节制重视启,然后启动一个新的软启动周期。节制器一连试验启动,但不所有启动,直到毛病前提移除。

  如上所述,当VCC旁途电容电压高于启动阈值的VCC(ST),编制滥觞事务。启动电阻滥觞松手事务,此时辅助绕组上电压颠末D2、R7一连供电给VCC引脚。D2、R7感化是滤除因变压器上漏感爆发的尖峰电压,该尖峰电压借使直接加到VCC引脚,芯片内部会对尖峰电压举行误判定,芯片内部会判定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:现正在大个别芯片都是直接取样辅助线圈上电压,因为漏感的原由,正在MOS闭断后,也便是次级二极管导通倏得,会爆发一个尖峰,影响电压采样,为了避开个这个尖峰,大个别厂家都是采用延时采机,也便是正在MOS管闭断一段时刻后再来采样线圈电压。从而避开漏感尖峰。这种采样形式原来正在以前良众芯片上的过压护卫上也都有运用,譬喻OB2203和UCC28600,NCP1377上都有云云的运用,以是能够获得较高精度的过压护卫。另有些厂家是不才取样电阻上并一个小容量的电容来杀青。同时筑义众人摄取电途运用光复时刻约只要2us的IN4007再串一个百欧驾御的电阻作摄取。能够减小漏感爆发的振铃,从而减小取样差错。获得较高采样精度。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,自然能够获得较高的输出电压精度。

  采样电压和基准电压比拟爆发差错电压,PSR是闭断MOS次级续流时期采样,电容C3的感化便是存储差错电压的。借使不加这个电容。次级管断的时期采样,到低级开通MOS的时期节制电途就根蒂不显露次级输出的情形。这个点容借使太大,那么上面会存储过众的能量。当输出更正的时期要很长时刻这个电容智力答复到准确的差错电压。以是就阐扬出电源反映慢。于是C3的拔取也很要紧。

  RCD摄取电途它由电阻Rs、电容Cs和二极管VDs组成。电阻Rs也能够与二极管VDs并联联贯。RCD摄取电途对过电压的遏抑要好于RC摄取电途,与RC电途比拟Vce升高的幅度更小。因为能够取大阻值的摄取电阻,正在必然水准上消重了损耗。也便是说,其紧要主意是:用于摄取功率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。,一样会正在RCD摄取回途中串联一个电阻,串联一个电阻的感化是遏抑RCD的二极管的反向光复电流,包罗摄取的二极管采用慢管也是同样的感化,都是起到拉长EMI退磁回途的安排感化;

  打算编制时,确定输出肖特基二极管的耐压。对待这类芯片架构, 12V输出电压倡导采用100V耐压的肖特基二极管。24V输出电压倡导选用200V耐压的肖特基二极管。于是本次打算输出18V也能够选用200V耐压的肖特基二极管。

  R9、C4 是整流管的摄取回途,对整流管的电压波形起安排感化,并防卫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,能够说输出个别的能量都要由它们供应,对它们的条件是内阻越小越好,能继承的纹波电流越大越好。

  ZD1是稳压管,起过压护卫感化。借使ZD1 短途击穿,则久远性损坏电源,护卫终端摆设,,譬喻iphone 、ipad等。当然,云云做,必需筑筑正在,电源有优良的短途护卫情形下,过压护卫,是无意护卫,果然电源产物过压了,咱们就不要由于一个电源,销毁用户高贵的手机。便是平均打算,平均研究的结果了。

  其它,数字型节制芯片有一个好处便是,为节减次级电途正在与电缆和电缆联贯器联贯流程中的压降,iW1706集成了一个革新的举措来增加这个情形。这个电压降的iW1706积蓄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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