pwm开关调整器及其应用电路

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1、PWM开关调整器及其应用电路

2、第1摘要：P开关调整器在单片或同一封装中，含有控制电路和高压功率开关MOSFET。本文重点介绍P开关调整器的典型应用电路。关键词：P与功率MOSFET组合调整器应用电路一、概述进入20世纪90年代以来，全球开关型电源（SMPS）的年产量突破了10亿台。在SMPS中，200PS的主要特征。SMPS的设计涉及到电气工程的许多方面，诸如EMC、PFC、热学、尺寸、重量、成本和可靠性等。微电子技术日新月异的发展，为工程技术人员简化SMPS的设计提供了有效手段。近几年来，世界一些著名的半导体制造商，竞相推出P开关调整器，除较大的电容和磁性元件外将各种功能的

3、器件都集成到单片IC中或将功能完善、性能先进的P控制器与高压开关MOSFET封装在一起，从而有效地减少了SMPS设计工作量，使线路更加简单紧凑，大大地提高了SMPS的可靠性和性能价格比。二、主要特征及优点不论是哪一个公司生产的，也不论是什么型号的P开关调整器，尽管其内部结构和电气特性不同，但都具有以下几方面的特征和优点：1　集P控制器与高压功率开关（MOSFET）于一体，引脚数量大为减少。在P开关调整器内部结构组成上，分两种类型：一种是功率低一些的产品，其P控制器和功率MOSFET集成在同一个芯片上;另一种则是将P控制器与MOSFET通过隔离置于同一封装中。P开关调整器的引脚

4、一般仅为3～5个，有的虽然采用8脚或16脚封装，但其中有些引脚悬空或接地，从而使SMPS的印刷电路板（PCB）设计简化，面积减小。例如某公司生产的智能电源开关（SmartPoouseg(this)">2　将P控制器和功率MOSFET的外围元件尽可能地集成到P开关调整器中，使周围元件至少减少50％～70％。从而大大地减小了PCB的尺寸和SMPS的成本。图2为P开关调整器节省外围元件的示意图。图2(a)示出的是SPS将MOSFET的栅极驱动网络（Ron和Roff与高速开关二极管1N4148组成加速电路）及800V的功率MOSFET源极电流检测电阻RS均集成到控制IC上。图2(b)

5、显示出SPS可以节省MOSFET栅极钳位齐纳二极管，并使栅极驱动电流独立于工作电源VCC之外，在开关损耗与EMI之间实现了最优化折衷和比较理想的栅极驱动。SPS前沿消隐（LEB）电路可以省略外部低通滤波器元件（Rr、Cr），并使开通时间最小化，不会引起电流检测失真，如图2（c）所示。大多数P都可以省略振荡器定时元件，如图2(d)所示。像TOPSinaloff－linePSin)/Uo]×[Dmax/(1－Dmax)]。其中，最大占空比Dmax一般取50％。2.西门子公司生产的SPH4692及CoolSETTM系列P开关SPH4692采用P－DIP－18－4封装，内含TDA46

6、05－3型SMPSIC和600V、2A的BUZ92型MOSFET,内部功能如图4(a)所示。SPH4692在二次侧开路或短路条件下履行突发操作，提供过载保护，500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">同时具有过热（设定点为150℃）保护功能。SPH4692芯片上的振铃抑制电路，可以有效地抑制变压器寄生振荡。由SPH4692组成的25PS电路如图4(b)所示。图中，R1是SPH4692脚16（Vcc）的起动电阻，C8是IC脚17的软起动电容，IC脚3用作一次侧电压检测，脚2为一次侧电流模拟输入，脚18用作过零

7、检测，脚1用作电压调整。SMPS的谐振频率主要由电容C3和一次侧电感（Ln2）决定。3.三星生产的电源开关SPS图5为用三星公司生产的KA2S0680型SPS作为P开关的15寸彩色显示器电路。该SMPS的AC输入电压范围是85～265V，最大输出功率80开关VIPer50/VIPer100是ST公司于1997年7月推出的集先进的P电路和优化的高压纵向MOSFET于一体的P开关。具有突发模式操作功能，在不加额外元件的情况下，可实现待机状态下的起500)this.style.ouseg(this)">图3150PS电路500)this.style.ouseg(this)">图5用

8、KA2S0680作为P开关的15寸彩色显示器电路动。在85～270V的AC输入电压下，器件的最大输出功率为50开关。在芯片上集成了P控制器700V的功率MOSFET，L6590的内部振荡器固定工作频率为100kHz，最大输出功率为15PS的效率。L6590的主要应用包括：监视器、FAX、TV、激光打印机、桌上服务器等；AC－DC适配器；高压DC／DC变换器及线卡（Linecard）应用等。L6590典型应用拓朴如图6所示。500)this.style.ouseg(this)">四、结语本文介绍的P开关器