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FSQ0170RNA、FSQ0270RNA、FSQ0370RNA高性能设计的场外线开关模式电源

时间:2019-6-12, 来源:互联网, 文章类别:元器件知识库

FSQ0170RNA、FSQ0270RNA、FSQ0370RNA包括一个集成的电流模式脉宽调制器(PWM)和抗雪崩700V感FET。它是专门为高性能设计的场外线开关模式电源(SMPS)以最小的的外部元件。集成PWM控制器功能包括:一固定频率产生振荡,欠压锁定(UVLO)保护功能,从而导致前沿消隐(LEB),优化的栅极导通/关断司机,热关断(TSD)保护,温度补偿精密电流源回路补偿和故障保护电路。相比分立式MOSFET和控制器或RCC开关转换器的解决方案,FSQ0170RNA,FSQ0270RNA,FSQ0370RNA降低总元件算,设计尺寸和重量,同时提高效率,生产率和系统的可靠性。这些设备提供一种非常适合的一个基本平台设计的具有成本效益的反激式转换器,如在个人计算机辅助电源。

框图

功能说明

1.启动:在前几代飞兆功率的开关(FPS?),在VSTR引脚需要外部电阻器的直流输入电压线。在这一代,启动电阻被替换为内部高电压的电流源,并且切断10ms的开关电源电压V之后CC,云之上12V。该源重新开启,如果VCC低于8V。

图2

2.反馈控制:在700VFPS系列采用电流模式控制,如图3,一种光磁耦合器(如H11A817A)和并联稳压器(如KA431)通常用来实现反馈网络。比较反馈电压与横跨R上的电压SENSE电阻值SenseFET,再加上偏置电压,使得有可能以控制开关的占空比。当分路调节器参考引脚电压超过内部参考电压2.5V时,光耦合器的LED电流的增大,反馈电压VFB被拉低,从而减小占空比。这通常发生在当输入电压增加或输出负载减小。

图3

3.前沿消隐(LEB):当内部值SenseFET被接通时,在一次侧电容和次级侧整流二极管的反向恢复通常通过使一个大电流尖峰值SenseFET。接R过电压SENSE电阻器会导致不正确的反馈操作中的电流-模式PWM控制。为了抵消这种效果,所述的FPS采用前沿消隐(LEB)电路。这电路抑制PWM比较短时间(tLEB)后感的FET导通。

4.保护电路:在FPS有几个保护功能,如过载保护(OLP),过压电压保护(OVP),欠压锁定(UVLO)和热关断(TSD)。由于这些保护电路完全集成在IC无外部元件,可靠性,如果没有改善增加了成本。一旦故障发生,开关被终止,并且值SenseFET保持关闭。这使VCC下降。当VCC到达UVLO停止电压,V停止(典型地为8V)时,保护复位,并内部高压电流源充电VCC通过V的电容STR引脚。当VCC到达UVLO启动电压,V开始(典型12V)时,FPS恢复其正常运行。在这种方式中,自动重启可以交替地启用和禁用电源的开关值SenseFET直到故障被排除。4.1过载保护(OLP):过载被定义为负载电流超过由于一个预先设定的电平突发事件。在这种情况下,保护电路应被激活,以保护开关电源。然而,即使当开关电源工作正常时,OLP电路可在负载过渡期间被激活。为了避免这种情况不正常运行的,在OLP电路被设计成在指定的时间之后被激活,以确定它是否是瞬态状况或真正的过载情况。在与我一起PK电流限制引脚(如果使用的话),在电流模式反馈通路的电流限制在当值SenseFET最大PWM占空比获得。如果输出消耗超过此最大功率,输出电压(VO)减少下面的额定电压。这减少了电流通过光耦合器的LED,这也减少了光耦耦合晶体管的电流,从而增大反馈电压(VFB)。如果VFB超过3V时,反馈输入二极管被堵塞,并且5μA电流源(我延迟)开始慢慢地收?FB高达VCC。在这种条件下,VFB增加,直至达到6V,则开关时动作结束,如图4。关断延迟时间是要收费的C语言所需的时间FB从3V到6V与5μA电流源。

图4

4.2热关断(TSD):该值SenseFET和控制集成电路是集成的,使得它更容易控制IC检测到的SenseFET的温度。当温度超过约140?C,热关闭被激活。4.3过电压保护(OVP):中的一个的情况下故障在次级侧反馈电路,或一个造成的焊接缺陷打开反馈回路,所述电流通过光耦合器晶体管变为几乎是零(参见图14)。VFB爬起以类似方式过载的情况下,迫使预设最大电流要被提供给所述开关电源,直到过载保护被激活。因为多余的能量被提供到输出端,该输出电压可以超过额定电压过载保护前激活,从而导致器件的击穿的次级侧。为了防止出现这种情况,一个过压电压保护(OVP)电路使用。大体,VCC成比例的输出电压和所述的FPS采用VCC而不是直接监视输出电压。如果VCC超过19V的过压保护电路被激活,导致终止的切换操作的。对避免OVP过程中正常的不需要激活操作时,VCC应该被设计成低于19V。

5.软启动:在FPS具有内部软启动电路慢慢增加值SenseFET的电流在启动之后向上,如图5中的典型的软启动时间是10ms时,值SenseFET,其中累进当前正在启动阶段允许的。脉冲宽度对功率开关器件是逐步增加以建立正确的工作条件变压器,电感器和电容器。上的电压输出电容逐渐增大到顺利建立所需的输出电压。这也有助于防止变压器饱和,降低了应力在启动过程中次级二极管。

图5

6.突发操作:为了最大限度地减少功耗待机模式下,FPS进入突发模式操作。反馈电压将随负载减小,如在图6中示出,并且该设备自动进入突发模式当反馈电压低于VBURH(通常在600mV)。交换继续进行,直到反馈电压低于V树榴(通常为400mV)。在这一点上,开关停止工作,输出电压开始下降的速度取决于待机电流负载。这将导致反馈电压上升。一旦通过VBURH,开关恢复。反馈电压然后落下并重复该过程。突发操作模式交替启用和禁用切换值SenseFET和降低开关损耗中待机模式。

图6

7.调节峰值电流限制:如图所示7,组合2.8k?内部电阻被连接到非反相引线上的PWM比较器。一接收对电流限制引脚上的外部电阻形成与2.8k?并联电阻,当内部二极管由900μA的主电流源偏置。

图7

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