Catu daya switching chip tunggal dengan dua mode kerja

Catu daya switching chip tunggal dengan dua mode kerja

Sirkuit terpadu catu daya switching chip tunggal memiliki keunggulan integrasi tinggi, kinerja biaya tinggi, sirkuit periferal paling sederhana, indeks kinerja terbaik, dan dapat membentuk catu daya switching terisolasi efisiensi tinggi tanpa transformator frekuensi daya. Setelah keluar pada pertengahan hingga akhir 1990-an, ia menunjukkan vitalitas yang kuat. Saat ini, ini telah menjadi sirkuit terpadu pilihan untuk pengembangan catu daya switching daya menengah dan kecil, catu daya switching presisi, dan modul daya di dunia. Catu daya switching yang terdiri darinya setara dengan biaya catu daya yang diatur linier dari daya yang sama, sementara efisiensi catu daya meningkat secara signifikan, dan volume serta beratnya sangat berkurang. Ini telah menciptakan kondisi yang baik untuk promosi dan mempopulerkan catu daya switching baru.

Fitur catu daya switching monolitik

(1) TOpSWitch-II termasuk osilator, penguat kesalahan, modulator lebar pulsa, sirkuit gerbang, tabung sakelar daya tegangan tinggi (MOSFET), sirkuit bias, sirkuit proteksi arus lebih, proteksi panas berlebih dan sirkuit reset power-on, sirkuit shutdown/auto-restart . Ini menggunakan transformator frekuensi tinggi untuk sepenuhnya mengisolasi terminal keluaran dari jaringan, yang aman dan andal. Ini adalah catu daya switching yang dikontrol arus dengan output saluran terbuka. Karena penggunaan sirkuit CMOS, konsumsi daya perangkat berkurang secara signifikan.

(2) Hanya ada tiga terminal: terminal kontrol C, sumber S, dan tiriskan D, yang sebanding dengan regulator linier tiga terminal dan dapat membentuk catu daya switching flyback tanpa transformator frekuensi daya dengan cara paling sederhana. Untuk melengkapi berbagai fungsi kontrol, bias dan perlindungan, C dan D adalah terminal multi-fungsi, mewujudkan satu pin dengan banyak fungsi. Mengambil terminal kontrol sebagai contoh, ia memiliki tiga fungsi: ①Vtegangan VC terminal ini memberikan tegangan bias untuk regulator shunt on-chip dan tahap driver gerbang; ②IC terminal saat ini dapat menyesuaikan siklus kerja; ③Terminal ini juga digunakan sebagai cabang catu daya Titik koneksi dengan kapasitor restart/kompensasi otomatis, frekuensi restart otomatis ditentukan oleh kapasitor bypass eksternal, dan loop kontrol dikompensasi.

(3) Kisaran tegangan input AC sangat lebar. Daya AC 220V ± 15 persen adalah opsional untuk input tegangan tetap, jika dilengkapi dengan daya AC rentang lebar 85 ~ 265V, daya output maksimum akan berkurang hingga 40 persen. Rentang frekuensi masukan catu daya switching adalah 47~440Hz.

(4) Nilai tipikal dari frekuensi switching adalah 100KHz, dan rentang penyesuaian rasio tugas adalah 1,7 persen hingga 67 persen. Efisiensi catu daya sekitar 80 persen , hingga 90 persen , yang hampir dua kali lipat dari catu daya teregulasi terintegrasi linier. Kisaran suhu kerjanya adalah 0-70 derajat Suhu sambungan maksimum chip adalah Tjm=135 derajat .

(5) Prinsip kerja dasar TOpSwitch-II adalah menggunakan IC arus umpan balik untuk mengatur duty ratio D untuk mencapai tujuan pengaturan tegangan. Misalnya, ketika tegangan keluaran VOT dari catu daya switching disebabkan oleh beberapa alasan, rangkaian umpan balik optocoupler akan membuat Ic↑→tegangan kesalahan Vrt→D↓→Vo↓, sehingga Vo tetap tidak berubah. dan sebaliknya.

(6) Sirkuit periferal sederhana dan biayanya rendah. Secara eksternal hanya perlu menghubungkan filter perbaikan, trafo frekuensi tinggi, sirkuit proteksi primer, sirkuit umpan balik dan sirkuit output. Penggunaan chip semacam itu juga dapat mengurangi interferensi elektromagnetik yang dihasilkan dengan mengganti catu daya.

Dua mode kerja catu daya switching monolitik

Catu daya switching monolitik memiliki dua mode kerja dasar: satu adalah mode berkelanjutan CUM (ContinuousMode), dan yang lainnya adalah mode terputus-putus

Bentuk gelombang arus switching dari dua mode pada Gambar.

(a) mode kontinu (b) mode terputus-putus

DUM (Mode Terputus). Bentuk gelombang arus switching dari kedua mode ini masing-masing ditunjukkan pada Gambar (a) dan Gambar (b). Dapat dilihat dari gambar bahwa dalam mode kontinu, arus sakelar primer dimulai dari amplitudo tertentu, kemudian naik ke nilai puncak, dan kemudian dengan cepat kembali ke nol. Bentuk gelombang arus switchingnya adalah trapesium. Ini menunjukkan bahwa dalam mode kontinyu, karena energi yang disimpan dalam transformator frekuensi tinggi tidak dilepaskan sepenuhnya pada setiap siklus pensaklaran, siklus pensaklaran berikutnya memiliki energi awal. Mengadopsi mode kontinu dapat mengurangi Ip arus puncak primer dan IRMS arus nilai efektif, dan mengurangi konsumsi daya chip. Namun, mode kontinyu membutuhkan peningkatan induktansi primer Lp, yang akan menyebabkan peningkatan ukuran transformator frekuensi tinggi. Singkatnya, mode kontinyu cocok untuk TOPSwitch dengan transformator daya kecil dan frekuensi tinggi dengan ukuran besar.

Arus sakelar dalam mode terputus-putus naik dari nol ke nilai puncak dan kemudian turun ke nol. Ini berarti bahwa energi yang disimpan dalam transformator frekuensi tinggi harus dilepaskan sepenuhnya pada setiap siklus pensakelaran, dan bentuk gelombang arus pensaklarannya berbentuk segitiga. Nilai Ip dan IRMS pada mode discontinuous lebih besar, tetapi Lp yang dibutuhkan lebih kecil. Oleh karena itu, sangat cocok untuk mengadopsi TOPSwitch dengan daya keluaran yang lebih besar dan pencocokan trafo frekuensi tinggi dengan ukuran yang lebih kecil.