一款-48V轉(zhuǎn)5VSTBY電源電路的設(shè)計(jì)

引言

現(xiàn)代電子技術(shù)的應(yīng)用迅速地發(fā)展，對(duì)電子儀器和設(shè)備要求性能上更加安全可靠，功能上，不斷地增加。在使用上自動(dòng)化程度越來越高。在體積上，要日趨小型化。這使采用具有眾多優(yōu)點(diǎn)的開關(guān)穩(wěn)壓電源就顯得更加重要了。所以，開關(guān)穩(wěn)壓電源在計(jì)算機(jī)、通信、航天、彩色電視等方面都得到了越來越廣泛的應(yīng)用，發(fā)揮了巨大的作用[1]。該-48V轉(zhuǎn)5VSTB方案采用的是中小功率開關(guān)電源中最典型的單端反激模式，電路中DC/DC轉(zhuǎn)換采用POWERINT公司寬范圍輸入的三引腳PWM開關(guān)TOP414G，它的最高工作頻率132KHz，最大占空比70%。

TOP414G內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理

TOP414G的內(nèi)部功能框圖如下圖1所示。內(nèi)部集成有高壓MOS開關(guān)管(圖1右邊那個(gè)MOS管)，其工作原理就是通過Control引腳采樣到的反饋信號(hào)(IFB)經(jīng)過內(nèi)部控制電路調(diào)節(jié)大功率MOS管的導(dǎo)通和截止時(shí)間(占空比)，從而控制其漏極的輸出，達(dá)到穩(wěn)定電路輸出電壓的目的。下面是其引腳定義：

C pin：誤差放大和反饋電流輸入引腳，用來調(diào)節(jié)芯片內(nèi)部MOS開關(guān)管的占空比 S pin：內(nèi)部MOS開關(guān)管的源極，也就是DC/DC前級(jí)電路的參考地

D pin：內(nèi)部MOS開關(guān)管的漏極，在電路啟動(dòng)時(shí)通過該引腳為芯片提供內(nèi)部偏置電流，電路穩(wěn)定后偏置電流由Control引腳的Vc提供，同時(shí)作為內(nèi)部電流取樣引腳用，起初級(jí)限流作用。

-48V轉(zhuǎn)5VSTB電路工作原理

下圖2是-48V轉(zhuǎn)5VSTB的電路原理圖，工作原理如下：

-48V上電瞬間，48V高壓(BGND相對(duì)-48V而言)通過D引腳為TOP414G芯片提供工作必須的內(nèi)部偏置電流，使芯片內(nèi)部的控制電路開始工作，驅(qū)動(dòng)內(nèi)部高壓MOS管開始其第一個(gè)開關(guān)周期，變壓器次級(jí)開始有電壓輸出，此時(shí)由48V高壓提供的偏置電流源斷開。在TOP414G內(nèi)部高壓MOS管導(dǎo)通期間，維持芯片持續(xù)工作所需的偏置電流由C20(代指C腳所有外接電容)的儲(chǔ)能提供;在MOS開關(guān)管截止期間，該偏流則由反激變壓器T1的偏置繞組產(chǎn)生的偏壓經(jīng)D3整流后提供，同時(shí)對(duì)電容C20充電，為下一個(gè)周期做準(zhǔn)備，保證電路持續(xù)輸出。

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