有源嵌位PWM控制器LM5025原理及應(yīng)用
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時(shí)間：2012-03-15
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
4．1 高壓?jiǎn)?dòng)穩(wěn)壓器
LM5025內(nèi)部有一個(gè)高電壓?jiǎn)?dòng)穩(wěn)壓器，允許VIN直接連接輸入電壓。穩(wěn)壓器最大輸出電流為20mA。VCC端電壓達(dá)到7.6V，內(nèi)部5V基準(zhǔn)電壓建立，控制器開(kāi)始工作。當(dāng)VCC低于6.2V或在輸入欠壓鎖定狀態(tài)時(shí)，控制器關(guān)斷。在典型應(yīng)用中，輔助繞組通過(guò)二極管連接到VCC端，該繞組必須使VCC電壓高于8V，以關(guān)斷內(nèi)部啟動(dòng)穩(wěn)壓器。用輔助繞組給VCC供電，不僅提高了效率，而且降低了控制器的損耗。
VCC端的外接電容必須保證在啟動(dòng)時(shí)，VCC電壓不低于6.2V。在故障狀態(tài)時(shí)，輔助繞組無(wú)輸出。將VCC和VIN端連接在一起，通過(guò)外部偏置電壓供電，就可用外部啟動(dòng)穩(wěn)壓器代替內(nèi)部啟動(dòng)穩(wěn)壓器。
4．2 輸入欠壓保護(hù)
LM5025內(nèi)置輸入欠壓鎖定電路。在VIN和GND之間外接分壓電阻，可設(shè)定變換器的工作范圍。分壓電阻必須確保當(dāng)VIN在工作范圍內(nèi)時(shí)，UVLO的電壓值大于2.5V。如果VIN低于欠壓門(mén)限，控制器的所有功能將關(guān)斷，并進(jìn)入低功耗待機(jī)狀態(tài)。UVLO的滯環(huán)通過(guò)內(nèi)部20uA電流源實(shí)現(xiàn)。UVLO端也可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)外部關(guān)斷,將UVLO端的電壓拉至小于2.5V的門(mén)限時(shí)，變換器關(guān)斷。
4．3 PWM輸出
在實(shí)際應(yīng)用中，可以設(shè)定主驅(qū)動(dòng)輸出(OUT_A)和有源鉗位驅(qū)動(dòng)輸出(OUT_B)的相位關(guān)系。如果有源鉗位用以地為參考的P溝道鉗位開(kāi)關(guān)，這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)同相，有源鉗位驅(qū)動(dòng)和主驅(qū)動(dòng)重疊。如果有源鉗位用高邊N溝道鉗位開(kāi)關(guān)，這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)反相，兩者的驅(qū)動(dòng)脈沖有死區(qū)（如圖2所示）。LM5025可以通過(guò)連接在控制器TIME端的電阻精確設(shè)定驅(qū)動(dòng)輸出的死區(qū)時(shí)間或重疊時(shí)間。該電阻接REF控制死區(qū)時(shí)間，接GND控制重疊時(shí)間。芯片內(nèi)部檢測(cè)電阻連接方式，確定主驅(qū)動(dòng)和有源鉗位驅(qū)動(dòng)的相位關(guān)系。重疊/死區(qū)時(shí)間可由下式計(jì)算：
4．4 伏·秒積鉗位
伏·秒積鉗位比較器將斜坡信號(hào)同2.5V的基準(zhǔn)電壓比較。適當(dāng)選擇RFF和CFF，設(shè)定主開(kāi)關(guān)最大導(dǎo)通時(shí)間。因?yàn)樵阢Q位門(mén)限固定在2.5V時(shí)，連接在VIN端的電阻給RAMP端的電容充電，伏·秒積鉗位設(shè)定的導(dǎo)通時(shí)間隨輸入電壓反比變化。下面舉例說(shuō)明伏·秒積鉗位比較器的應(yīng)用：在200kHz，48V輸入時(shí)，達(dá)到50%占空比鉗位需要2.5us導(dǎo)通時(shí)間。此時(shí)的伏秒積為：
CFF和RFF的計(jì)算公式為：
選CFF=470pF，RFF=102KΩ（建議CFF值的范圍在100pF～1000pF之間）。
內(nèi)部放電開(kāi)關(guān)由時(shí)鐘或伏·秒積比較器控制，在每一個(gè)周期末對(duì)CFF斜坡電容放電。
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