用于機(jī)頂盒與液晶電視的簡(jiǎn)易開關(guān)電源設(shè)計(jì)

前言

　　傳統(tǒng)電子消費(fèi)產(chǎn)品的AC-DC開關(guān)電源,通常需要帶有多組輸出隔離變壓器并由一片原邊電源控制器控制輸出電壓和電流,但這類多組輸出電源的輸出電流都比較小，穩(wěn)定的輸出電壓是通過(guò)線性穩(wěn)壓管來(lái)實(shí)現(xiàn)。從設(shè)計(jì)與制造及使用的角度來(lái)看,比較麻煩而且成本也較高。需指出的是,其線性穩(wěn)壓管只能應(yīng)用于高電壓和低電流,故此種電源在應(yīng)用上局限性很大,己遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)新一代電子消費(fèi)產(chǎn)品的需要。

　　這是由于新一代電子消費(fèi)產(chǎn)品如機(jī)頂盒，液晶電視(或高清晰度電視)需要的是能提供大輸出電流和低輸出電壓的低價(jià)高效率開關(guān)電源，從而促使許多產(chǎn)品設(shè)計(jì)需采用分散式電源模式,也就是說(shuō),產(chǎn)品設(shè)計(jì)更傾向于選擇在市場(chǎng)上很容易采購(gòu)到的AC-DC適配器并把多組直流電源直接安裝在系統(tǒng)的線路板上。

　　特別要說(shuō)明的是,由于系統(tǒng)主芯片的電壓越來(lái)越低而且電流越來(lái)越大，這樣就可以使越來(lái)越多的直流開關(guān)電源能出現(xiàn)在系統(tǒng)板上的新型工裝技術(shù)。

　　而要提供一系列價(jià)格低廉，線路簡(jiǎn)單，性能齊全直流開關(guān)電源,其關(guān)鍵在于是如何應(yīng)用低廉、簡(jiǎn)單，性能齊全的電源控制芯片。Semtech　International公司的低價(jià)簡(jiǎn)易同步式降壓控制芯片SC
2618不失為一種好的選擇，用SC2618只需較少外圍元器件就能設(shè)計(jì)出低電壓高效率降壓電源。

　　用SC2618設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易同步降壓電源

　　圖1為用同步式降壓控制芯片SC2618與雙場(chǎng)效應(yīng)功率管AO4812集成塊設(shè)計(jì)組成的機(jī)頂盒和液晶電視及其它消費(fèi)電子產(chǎn)品所需的板上開關(guān)直流電源線路圖。

　　此電源的輸入電壓Vin由交流變直流適配器提供，Vin大多數(shù)為12V/5V(也有少數(shù)會(huì)用24V),輸出電壓是1.8V，輸出電流是3.5安培。SC2618能接收4.5V至14V工作電壓并有一個(gè)1.25V內(nèi)部電壓基準(zhǔn)。0.5安培的場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)能使電源的輸出電流達(dá)到10安培。SC2618不需要反饋補(bǔ)償電路。

圖1　用SC2618和AO4812設(shè)計(jì)的機(jī)頂盒和液晶電視等消費(fèi)電子產(chǎn)品所需支流開關(guān)電源圖

　　由圖1可看到，一組分壓電阻(R6，R8)會(huì)將輸出電壓Vout信息反饋給SC2618芯片的?FB端如果輸出電壓Vout低于所設(shè)定的數(shù)值，高端的場(chǎng)效應(yīng)管Q1將被導(dǎo)通并一直導(dǎo)通到輸出電壓Vout回升到設(shè)定的數(shù)值以上。同樣的道理，如果輸出電壓Vout高于用戶所設(shè)定的數(shù)值，高端的場(chǎng)效應(yīng)管將被關(guān)斷而低端的場(chǎng)效應(yīng)管Q2將被導(dǎo)通并一直導(dǎo)通到輸出電壓下降到設(shè)定的數(shù)值以下。這種芯片模式將會(huì)使一個(gè)降壓式電源工作在以下任何一種模式：
·高端場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通1微秒；
·低端場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通1微秒；
·高／低端場(chǎng)效應(yīng)管各導(dǎo)通1微秒；

　　輸出短路保護(hù)是通過(guò)SC2618的反饋端電壓(VFB)和它的1.25V內(nèi)部電壓基準(zhǔn)電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在正常工作時(shí)如果反饋端電壓小于1.25V基準(zhǔn)電壓200mV，SC2618立刻關(guān)斷高端場(chǎng)效應(yīng)管同時(shí)內(nèi)部軟啟動(dòng)電容開始放電。如果輸出短路是發(fā)生在軟啟動(dòng)過(guò)程中，必須等軟啟動(dòng)結(jié)束才能徹底關(guān)斷場(chǎng)效應(yīng)管并開始軟啟動(dòng)電容放電。一旦軟啟動(dòng)電容放電結(jié)束，新的一輪軟啟動(dòng)又開始。

　　SC2618在寬輸入電壓時(shí)的應(yīng)用線路

　　雖然SC2618Vcc只能接收4.5V—14V之間的輸入電壓，但是只要在芯片的外圍增加一個(gè)非常簡(jiǎn)單的線性穩(wěn)壓管(一個(gè)小信號(hào)晶體管和一個(gè)齊納二極管)就可以很容易地將輸入電壓的范圍升到20V以上。同時(shí)可以利用一個(gè)外圍晶體管來(lái)關(guān)斷芯片。這種電路可用在許多需要24V輸入電壓工作的消費(fèi)類產(chǎn)品中。