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單片開關電源的基本原理


  單片開關電源的基本原理
 
  以第二代產品TOPSwitch一H系列為例來討論單片開關電源的工作原理。
 
  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系列三端線性穩壓器相同。DIP一8封裝及SMD一8封裝各有8個引腳,但均可簡化成3個。二者區別是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個作用:第一,利用控制電流I。的大小來調節占空比8;第二,它與內部并聯調整器/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重啟動/補償電容的連接點,通過外接旁路電容來決定自動重啟動的頻率;第四,對控制回路進行補償??刂齐妷篣。的典型值應為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與片內功率開關管的漏極連通,漏一源擊穿電壓U(BR)Ds->,700 Vo源極S則接內部功率開關管的源極,還與小散熱片接通(僅對TO一220封裝而言)作為初級電路的公共地。
 
  對于DIP一8以及SMD一8封裝,都設計了6個S端,它們在內部是連通的。區別只是左邊3個S端作為信號地接旁路電容的負極,右邊3個S端則稱為高壓返回端(HV RTN ),即功率地。安裝印制板時應將它們焊接到地線區域的不同位置上,這樣可避免大電流通過功率地線所形成的壓降對控制端產生干擾。
 
  TOPSwitch - II將脈寬調制(PWM)控制系統的全部功能集成到三端芯片中,它屬于漏極開路輸出并且利用電流來線性調節占空比的AC/DC電源變換器,即電流控制型開關電源。其內部框圖如圖3一17所示,主要包括10部分電路:①控制電壓源;②帶隙基準電壓源;③振蕩器;④并聯調整器/誤差放大器;⑤脈寬調制器;⑥門驅動級和輸出級;⑦過流保護電路;⑧過熱保護及上電復位電路;⑨關斷Z自動重啟動電路;⑩高壓電流源。圖中,zc為控制端的動態阻抗,R是誤差電壓檢測電阻。RA與CA構成截止頻率為7 kH:的低通濾波器。
 
 
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