PWM應(yīng)用中的低電壓反饋

2004年6月A版

　　就低電壓高電流電源應(yīng)用而言，開關(guān)式電源柵極驅(qū)動要求特別重要。由于幾個 MOSFET 器件通常并聯(lián)以滿足特定設(shè)計的高電流規(guī)范要求，因此單一集成電路控制器與驅(qū)動器解決方案就變的不再可行。MOSFET 并聯(lián)可降低漏極到源極的導(dǎo)通電阻，并減少傳導(dǎo)損耗。但是，隨著并聯(lián)器件的增多，柵極充電的要求也迅速提高。由于 MOSFET 的內(nèi)部阻抗大大低于驅(qū)動級，因此與驅(qū)動并聯(lián)組合相關(guān)的大多數(shù)功率損耗，其形式都表現(xiàn)為控制器集成電路的散熱。因此，許多單片解決方案的驅(qū)動級由于并聯(lián)組合的關(guān)系都無法有效地滿足更高的柵極充電要求。

　　為了解決該問題，業(yè)界近期提供了更多的高級 MOSFET 驅(qū)動器產(chǎn)品。許多新產(chǎn)品都包括大大高于單片解決方案所提供的驅(qū)動電流功能。驅(qū)動器集成電路放置得離 MOSFET柵極越近，更高的驅(qū)動電流驅(qū)動并聯(lián) MOSFET 的效率就越高。除了驅(qū)動電流增大外，現(xiàn)在的許多高級 MOSFET 驅(qū)動器還采用先進的技術(shù)以精確控制兩個開關(guān)之間的計時，就好像同步降壓應(yīng)用中所采用的那樣。

　　使用帶有獨立的 PWM 控制器的外部 MOSFET 驅(qū)動器，這有助于電源設(shè)計人員獲得必需的靈活性，能夠滿足上述低電壓、高電流電源轉(zhuǎn)換器對高性能柵極驅(qū)動所提出的要求。由于現(xiàn)有的 PWM 控制器與驅(qū)動器品種豐富，因此采用上述方法所能實現(xiàn)的特性組合似乎無窮無盡。

　　隨著輸出電壓接近低于 1V 電平，電源控制集成電路制造商推出了包括內(nèi)部低電壓參考的產(chǎn)品，以適應(yīng)新情況的要求。但是，如果某位設(shè)計人員希望既采用高性能驅(qū)動器，又使用包括的內(nèi)部參考高于反饋電壓的 PWM，那該怎么辦呢？換言之，調(diào)節(jié)輸出電壓為 1V 的情況通常都需要 1V 或更低的參考電壓，由 PWM 內(nèi)部誤差信號放大器的同相輸入提供。

　　應(yīng)用電路(見圖 1)提出了一種備用方法，可反饋低于 PWM 參考電壓的輸出電壓。正常情況下，輸出電壓高于誤差信號放大器的參考，因此 VOUT 與接地之間簡單的電阻分壓器會將調(diào)節(jié)電壓設(shè)置在 PWM 誤差信號放大器的同相輸入的水平上。但是，當(dāng) VOUT 低于誤差信號放大器參考電壓時，反饋電壓必須分壓，而不是下降。分壓意味著必須從另一個調(diào)節(jié)電壓源添加一些額外的電壓至反饋電壓。

　　UCC3803在引腳8上提供 4V 的內(nèi)部電壓參考。此外，在 PWM 誤差信號放大器的同相輸入上的內(nèi)部電壓為 VREF/2，或 2V。通過 R1 反饋 100% 的 VOUT，再通過 R2 反饋一部分 VREF，可在引腳2上對 UCC3803 反饋節(jié)點應(yīng)用疊加的原理：

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