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風扇302HL mwsaver™低待機功率的pwm控制器 電池充電器

時間:2019-10-17, 來源:互聯網, 文章類別:元器件知識庫

特征

提供業界最好的備用電源在10兆瓦以下;遠低于能源之星五星級(<30MW)專有500V高壓JFET啟動降低啟動電阻損耗突發模式下的低工作電流:最大值350μA無二次反饋電路的恒流控制頻率為85kHz的固定脈沖寬度調制頻率跳變法解決電磁干擾問題低工作電流:3.5mAcv調節中的峰值電流模式控制逐周限流VDD過電壓保護(自動重啟)電壓過電壓保護(鎖存模式)VDD欠壓鎖定(UVLO)在15V的柵極輸出最大電壓鉗位固定超溫保護(鎖存模式)提供8鉛SOIC封裝

應用

手機電池充電器,無繩電話,掌上電腦、數碼相機和電動工具。替換線性變壓器和RCC開關電源。

說明

這種高度集成的脈寬調制控制器,FAN302HL,提供了一些增強性能的功能一般的反激變換器。恒流控制,專有拓撲,簡化電路無二次反饋電路的電池充電應用設計。一種低操作的專有突發模式功能電流使待機功耗最小化。FAN302HL控制器還提供保護措施。循環電流限制確保固定峰值電流限制水平,即使短路發生。柵極輸出鉗制在15V,以保護高柵源電壓條件下的功率mos。如果觸發vs ovp或內部otp,電路進入鎖存模式,直到交流電源斷開。使用fan302hl,可以使用相比之下,外部組件少,成本最低傳統設計或線性變壓器。一個典型的輸出Cv/Cc特性如圖所示。

操作說明 :恒壓調節運行FAN302HL是高頻超低待機恒壓恒流功率集成電路(cc)法規。當FAN302HL在Cv調節下運行時,反饋電壓(VFB)作為輸出負載和調節脈寬調制占空比,如圖所示,導致固定開關頻率(85kHz)。一旦vfb降低到vfb-g以下,跳頻是禁用,操作電流減小。

恒流調節運行在CC運行期間,專有一次側調整(PSR)拓撲簡化了電路設計電池充電器無二次反饋電路應用。通過psr實現的cc調節該技術使用混合信號算法來檢測一次側電流和通過一次側輔助繞組計算平均值二次側電流。圖顯示了反激的基本電路圖轉換器,典型波形如圖所示。一般情況下,不連續傳導模式(DCM)操作是恒流控制的首選,因為它允許更好的輸出調節。手術DCM反激變換器的原理是:在mosfet開啟時間(ton)期間,輸入電壓(vdl)為應用于一次側感應器(lm)。那么,mosfet電流(ids)從零到峰值(IPK)。在此期間,能量被吸收從輸入端儲存在感應器里。當mosfet關閉時,存儲在電感迫使整流二極管(D)轉動打開。當二極管導通時,輸出電壓(VO)與二極管正向壓降(VF)一起應用于二次側感應器(lm×ns2新產品2)二極管電流(id)從峰值(ipk×np/ns)為零。感應器末電流放電時間(TDIS),存儲在感應器已經送到輸出端。當二極管電流為零時,電壓下降快速:如果它大于VVS偏移壓降,IC獲得用于CC調節的TDIS。在電感電流放電時間內輸出電壓和二極管正向電壓降為反射到輔助繞組側為(VO+VF)nA/ns。此電壓信號與二次繞組。在恒流輸出操作中,此電壓信號由精密恒流調節控制器。開確定mosfet的時間來控制輸入電源并提供恒流輸出特性。通過電流感應的反饋電壓VCS電阻,控制器可獲得電源。因此,恒流區輸出操作可通過電流傳感器進行整電阻,如方程式(1)所示。在CC調節期間,VS電壓隨著輸出電壓降低。開關頻率從fosc到fosc ccm隨電壓線性降低從VSN-CC更改為VSG-CC。圖顯示了頻率與電壓的關系。數字28顯示輸出v-i曲線和vs電壓。

高壓啟動圖顯示了FAN302HL應用程序。高壓引腳連接到通過電阻器的線路輸入或大容量電容器。在啟動,內部啟動電路啟用,并且線路輸入提供電流,IHV,以充電保持電容器,CVDD,通過Rstart。當VDD電壓達到VDD-ON,內部高壓啟動電路禁用,阻止IHV流入高壓管腳。一次IC開啟,CVDD是唯一的能源供應脈寬調制開始前的集成電路消耗電流切換。因此,CVDD必須足夠大防止VDD掉電至VDD-off可從輔助繞組輸送。

跳頻EMI降低是通過跳頻實現的,在更寬的頻率范圍內傳播能量比電磁干擾測試測得的帶寬設備。fan302hl內部跳頻電路改變82kHz之間的開關頻率88kHz和一個周期,如圖所示。

突發模式操作電源在空載時進入“突發模式”條件。如圖所示,當VFB下降時在VFBL以下,脈寬調制輸出關閉,輸出電壓下降的速度取決于負載電流。這個使反饋電壓升高。一旦VFB超過vfbh,內部電路開始提供開關脈搏。然后反饋電壓下降,過程重復。突發模式操作交替啟用和禁止開關mosfet,減少待機模式下的開關損耗。

工作電流典型工作電流為3.5mA。這么低工作電流可提高效率和降低了vdd保持電容的要求。一次FAN302HL進入突發模式,工作電流為降低到200μA,使電源滿足節能要求。柵極輸出FAN302HL BiCMOS輸出級是一個快速的復合門驅動器。避免了交叉傳導減少散熱,提高效率,以及提高可靠性。輸出驅動器由保護功率mosfet的內齊納二極管抗過電壓門信號的晶體管。坡度補償電流感應電阻器上的感應電壓為用于電流模式控制和逐脈沖電流限制。內置坡度補償,A同步正坡坡道內置在每個開關周期,提高穩定性和防止由于峰值電流模式控制亞諧波振蕩。恒功率模式控制當vs低于vs-cm-min時,fan302hl進入恒功率模式控制,一次側電流限制電壓(VCS)從VSTH變為VSTH-VA以避免通過零電流檢測的誤采樣vs(ZCD)。一旦vs高于vs-cm-max,vcs就會返回去VSTH。保護FAN302HL的自我保護功能包括VDD過電壓保護(vdd ovp),內部過熱保護(otp),美國過電壓保護(VS ovp)、斷流保護和逐脈沖電流限制。vdd ovp保護被實現為自動重啟。時尚。一旦出現異常情況,開關終端和mosfet保持關閉,導致vdd是一滴。當VDD下降到VDD關閉電壓時5V,內部啟動電路啟動,電源從高壓管腳引出的電流充電電容器。當VDD達到16V,FAN302HL恢復正常運行。在這個方式,自動重啟交替啟用和禁用mosfet的開關,直到異常情況已消除(見圖)。

vs ovp和內部otp保護是實現為鎖存模式。如果出現異常情況發生,脈沖寬度調制開關終止,mosfet保持關閉。在這種情況下,VDD下降,但保持作為自動重新啟動工作(VDD自動重新啟動行為不觸發脈沖寬度調制)。FAN302HL進入鎖存模式,禁用mosfet的pwm開關,直到vdd低于VDD-LH(交流電源斷開),通電再次恢復正常操作(見圖)。

vs過電壓保護(ovp)VS過電壓保護防止由于輸出過電壓條件。圖顯示了ovp保護方法。當系統異常時出現導致Vs超過2.8V的情況,之后去抖時間周期;禁用脈沖寬度調制FAN302HL進入閉鎖模式,直到VDD降到欠壓VDD-左側。到那個時候,脈沖寬度調制恢復。vs過電壓條件通常是由開放的反饋回路引起的或VS引腳分壓電阻器的異常行為。

vdd過電壓鉗位VDD過電壓保護防止由于過電壓條件。當VDD電壓超過26.5V由于異常情況,脈寬調制脈沖在VDD電壓降到UVLO以下之前禁用,然后再開始。過電壓條件通常是由開放的反饋回路引起。過熱保護(OTP)FAN302HL溫度感應電路關閉如果結溫超過140°C,則輸出脈寬調制(總計)。在VDD電壓之前,脈沖寬度調制被禁用下降到VDD-LH以下。前緣沖裁(LEB)每次打開功率mosfet時,都會打開感測電阻處出現尖峰。避免過早開關脈沖終止,前沿350ns下料時間是內置的。常規RC過濾罐因此省略。在空白期內,電流限制比較器被禁用,不能切換門外司機。欠壓鎖定(UVLO)開啟和關閉閾值在內部固定在分別為16V和5V。在啟動過程中,電容器必須通過啟動充電到16V啟用風扇302HL的電阻器。電容器繼續提供VDD,直到可以供電從主變壓器的輔助繞組。視頻顯示器在此啟動過程中不得低于5V。這個uvlo滯后窗口確保保持電容器足以在啟動期間提供VDD。抗噪性電流感應或控制信號產生的噪聲引起明顯的脈沖寬度抖動,特別是在連續傳導模式。當坡度補償有助于進一步緩解這些問題仍應采取預防措施。良好的位置和應遵循布局實踐。避免長PCB跟蹤和元件引線,定位補償以及風扇302HL附近的過濾器組件,以及建議增大功率mos柵電阻。


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