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單片開(kāi)關(guān)電源的基本原理


  單片開(kāi)關(guān)電源的基本原理
 
  以第二代產(chǎn)品TOPSwitch一H系列為例來(lái)討論單片開(kāi)關(guān)電源的工作原理。
 
  TOPSwitch - Q的管腳排列如圖3-16所示。它有三種封裝形式。其中,TO - 220封裝自帶小散熱片,屬典型的三端器件,其外形與7800系列三端線性穩(wěn)壓器相同。DIP一8封裝及SMD一8封裝各有8個(gè)引腳,但均可簡(jiǎn)化成3個(gè)。二者區(qū)別是DIP一8可配8腳IC插座,SMD一8則為表面貼片,后者不需打孔焊接。
 
  TOPSwitch一II的三個(gè)管腳分別為控制端C(CONTROL) ,源極S (SOURCE) ,漏極D(DRAIN)。其中,控制端有4個(gè)作用:第一,利用控制電流I。的大小來(lái)調(diào)節(jié)占空比8;第二,它與內(nèi)部并聯(lián)調(diào)整器/誤差放大器相連,能為芯片提供正常工作所需的偏流;第三,該端還作為電源支路和自動(dòng)重啟動(dòng)/補(bǔ)償電容的連接點(diǎn),通過(guò)外接旁路電容來(lái)決定自動(dòng)重啟動(dòng)的頻率;第四,對(duì)控制回路進(jìn)行補(bǔ)償??刂齐妷篣。的典型值應(yīng)為5.7 V,極限電壓UcM二9V,控制端最大允許電流IcM =100 mAo漏極D與片內(nèi)功率開(kāi)關(guān)管的漏極連通,漏一源擊穿電壓U(BR)Ds->,700 Vo源極S則接內(nèi)部功率開(kāi)關(guān)管的源極,還與小散熱片接通(僅對(duì)TO一220封裝而言)作為初級(jí)電路的公共地。
 
  對(duì)于DIP一8以及SMD一8封裝,都設(shè)計(jì)了6個(gè)S端,它們?cè)趦?nèi)部是連通的。區(qū)別只是左邊3個(gè)S端作為信號(hào)地接旁路電容的負(fù)極,右邊3個(gè)S端則稱(chēng)為高壓返回端(HV RTN ),即功率地。安裝印制板時(shí)應(yīng)將它們焊接到地線區(qū)域的不同位置上,這樣可避免大電流通過(guò)功率地線所形成的壓降對(duì)控制端產(chǎn)生干擾。
 
  TOPSwitch - II將脈寬調(diào)制(PWM)控制系統(tǒng)的全部功能集成到三端芯片中,它屬于漏極開(kāi)路輸出并且利用電流來(lái)線性調(diào)節(jié)占空比的AC/DC電源變換器,即電流控制型開(kāi)關(guān)電源。其內(nèi)部框圖如圖3一17所示,主要包括10部分電路:①控制電壓源;②帶隙基準(zhǔn)電壓源;③振蕩器;④并聯(lián)調(diào)整器/誤差放大器;⑤脈寬調(diào)制器;⑥門(mén)驅(qū)動(dòng)級(jí)和輸出級(jí);⑦過(guò)流保護(hù)電路;⑧過(guò)熱保護(hù)及上電復(fù)位電路;⑨關(guān)斷Z自動(dòng)重啟動(dòng)電路;⑩高壓電流源。圖中,zc為控制端的動(dòng)態(tài)阻抗,R是誤差電壓檢測(cè)電阻。RA與CA構(gòu)成截止頻率為7 kH:的低通濾波器。
 
 
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