利用TOP Switch設(shè)計(jì)的開(kāi)關(guān)電源
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時(shí)間：2012-03-15
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TOP Switch的內(nèi)部框圖如圖2所示，它主要包括10個(gè)部分：
控制電壓源（Vc）－—控制電壓Vc可以向并聯(lián)調(diào)整器和門驅(qū)動(dòng)級(jí)提供偏壓，而控制端電流Ic則能調(diào)節(jié)占空比。電路剛上電啟動(dòng)時(shí)，高壓電流源通過(guò)開(kāi)關(guān)S提供控制端電流Ic，以便給控制電路供電，并對(duì)Cr充電。當(dāng)Vc首次充電達(dá)到5.7V時(shí)，S關(guān)斷，高壓直流源被斷開(kāi)，PWM發(fā)生器和功率MOSFET開(kāi)始工作。此后，Ic由反饋電路供電。
帶隙基準(zhǔn)電壓源—－給內(nèi)部提供各種基準(zhǔn)電壓，同時(shí)還可產(chǎn)生一個(gè)具有溫度補(bǔ)償并可調(diào)整的電流源，來(lái)精確設(shè)定振蕩器的頻率和門驅(qū)動(dòng)電流。
振蕩器（Oscillator）－—產(chǎn)生鋸齒波（SAW）、最大占空比信號(hào)（Dmax）和時(shí)鐘信（CLOCK）。振蕩頻率內(nèi)部已設(shè)定為100kHz，這有利于減小EMI和提高電源效率。
并聯(lián)調(diào)整器/誤差放大器(Shunt Regulator/Error Amplifier)－－并聯(lián)調(diào)整器的作用是當(dāng)加到C端的反饋電流超過(guò)所需要的電流值時(shí)，就通過(guò)并聯(lián)調(diào)整器就行分流，以確保Vc＝5.7V（典型值）。誤差放大器將反饋電壓與5.7V的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，控制輸出誤差電流Ifb，當(dāng)Ifb流過(guò)電阻Re之后，形成一個(gè)誤差電壓送到PWM調(diào)制器，從而調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的占空比。
脈寬調(diào)制器(PWM Comparator)—－通過(guò)改變控制端電流IC的大小，可連續(xù)調(diào)節(jié)脈沖占空比，實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制。同時(shí)，它正輸入端的R、C組成截止頻率為7kHz低通濾波器能慮掉開(kāi)關(guān)噪聲電壓。
門極驅(qū)動(dòng)級(jí)和輸出級(jí)(Control Turn-on Gate Driver)－—用于驅(qū)動(dòng)N溝道MOSFET，使其按照內(nèi)部設(shè)定的開(kāi)關(guān)頻率工作。
過(guò)流保護(hù)電路——利用MOSFET的漏－源通態(tài)電阻Rds.on來(lái)檢測(cè)過(guò)流信號(hào)。片子內(nèi)部將Rds.on上產(chǎn)生的壓降Vds.on與一個(gè)參考電壓Vlimit作比較。當(dāng)Id過(guò)大時(shí)，Vds.on也隨之上升。如果Vds.on>Vlimit，過(guò)流比較器將會(huì)翻轉(zhuǎn)，進(jìn)而發(fā)出信號(hào)使MOSFET關(guān)斷，起到過(guò)流保護(hù)作用。片子在設(shè)計(jì)時(shí)，還對(duì)Vlimit進(jìn)行了溫度補(bǔ)償，以消除因Rds.on隨溫度變化而引起的Vds.on的波動(dòng)。
過(guò)熱保護(hù)及上電復(fù)位電路(Thermal Shutdown Power-up Reset)－—當(dāng)片子的結(jié)溫達(dá)到135 時(shí)，過(guò)熱保護(hù)電路就輸出高電平，將RS觸發(fā)器的Q端置“1”，進(jìn)而關(guān)斷輸出級(jí)。
關(guān)斷/自動(dòng)重啟電路(Shutdown/Auto-restart)—－當(dāng)調(diào)節(jié)失效時(shí)，立即使片子在5％的低占空比下工作，同時(shí)切斷從外部流入控制端的電流Ic。如果故障已經(jīng)排除，就自動(dòng)重啟動(dòng)，回復(fù)到正常工作狀態(tài)。自動(dòng)重啟的頻率為1.2Hz（當(dāng)Cr為47uF時(shí)）。
高壓直流源——在啟動(dòng)或是滯后調(diào)節(jié)模式下，該電流源通過(guò)電子開(kāi)關(guān)S給內(nèi)部電路提供偏置電流，并且對(duì)Cr進(jìn)行充電以啟動(dòng)電路。電源正常工作時(shí)開(kāi)關(guān)S改接內(nèi)部電源，高壓直流源被旁路掉。
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