新型功率系統(tǒng)級(jí)封裝隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器

　　● 專有采樣反饋控制去除了光電隔離，簡(jiǎn)化了所需的環(huán)路補(bǔ)償元件;

　　● 具有優(yōu)質(zhì)品質(zhì)因數(shù)屬性的專有高性能MOSFET技術(shù)。

　　PI3101包含了完全隔離和穩(wěn)壓電源需要的所有必要電路。PI3101可以進(jìn)行+/-10%的調(diào)整，將TRIM/SS引腳通過(guò)電阻連接至ENABLE引腳，最高上調(diào)10%，連接至-IN最低下調(diào)10%。對(duì)于大容性負(fù)載的啟動(dòng)，外部軟啟動(dòng)電容可以連接到TRIM/SS引腳。PI3101可以遠(yuǎn)程關(guān)斷和開(kāi)通，拉低ENABLE將關(guān)斷器件，釋放則開(kāi)通器件。該引腳還為用戶提供了一個(gè)5V參考電壓。PI3101包含一個(gè)精確的溫度監(jiān)控功能，輸出一個(gè)與TM引腳內(nèi)部溫度成正比的模擬電壓。TM引腳為低時(shí)顯示故障報(bào)警。PI3101具有一系列保護(hù)功能：具有兩個(gè)電流限制以保護(hù)短路及過(guò)載，具有自動(dòng)重啟功能的輸入過(guò)壓和欠壓閉鎖，具有自動(dòng)恢復(fù)的過(guò)壓及過(guò)溫關(guān)斷。圖1是使用PI3101典型的完整電源系統(tǒng)。注意：保險(xiǎn)絲和輸入濾波器可能已經(jīng)存在于系統(tǒng)內(nèi)部，PI3101工作時(shí)不需要其它元件，附加外接軟啟動(dòng)電容可選。

　　PI3101與兩款當(dāng)前產(chǎn)商用1/16磚式電源轉(zhuǎn)換器(轉(zhuǎn)換Y代表業(yè)務(wù)最好的1/16磚，轉(zhuǎn)換器X代表現(xiàn)在轉(zhuǎn)換器平均水平)性能比較見(jiàn)表1。

　　深入了解PI3101

　　PI3101的核心是具有專利的雙鉗位零電壓開(kāi)關(guān)功率級(jí)拓?fù)洌ぷ髟跀嗬m(xù)模式，操作頻率超過(guò)1MHz。圖2是PI3101 的拓?fù)鋱D，用來(lái)解釋其基本工作原理。

　　PI3101使用了四個(gè)原邊MOSFET和一個(gè)同步MOSFET，共同組成了功率傳輸?shù)淖酉到y(tǒng)。 Q1和Q4是功率開(kāi)關(guān)管，Q2和Q5是鉗位開(kāi)關(guān)管，Q3是同步MOSFET。此拓?fù)涞墓β恃h(huán)有6個(gè)階段，此循環(huán)以前一循環(huán)的結(jié)束為開(kāi)始，如圖3所示。

　　1.鉗位階段到 T1的轉(zhuǎn)換

　　Q2與Q4開(kāi)通，Q5與Q1關(guān)斷。連接到Q5漏極的鉗位電容被充電至大小為Vout×(Np/Ns)的反射電壓。如果變壓器磁芯已經(jīng)復(fù)位，那么最小周期定時(shí)器使Q2關(guān)斷。如果需要額外的復(fù)位時(shí)間，最小周期將延長(zhǎng)至磁芯完成復(fù)位。只要Q2與Q4全部開(kāi)通，就會(huì)有鉗位電流，Q2關(guān)斷后將轉(zhuǎn)化為勵(lì)磁電流，同時(shí)原邊繞組上產(chǎn)生伏—秒。必須有持續(xù)的勵(lì)磁電流，因此VS1節(jié)點(diǎn)隨著Q2的D-S電容充電和Q1的電容放電而升高到Vin。隨著VS1的上升，專用控制器激活原邊的伏—秒監(jiān)控。

　　2.T1的功率儲(chǔ)能階段

　　Q1零電壓開(kāi)通，并且變壓器的原邊電流斜坡上升，變壓器儲(chǔ)存的能量由內(nèi)部誤差放大器決定，是負(fù)載電流和線電壓的函數(shù)。在這個(gè)過(guò)程，Q1與Q4全部開(kāi)通。專用控制器開(kāi)始監(jiān)控原邊的伏—秒。

　　3.向T3階段的轉(zhuǎn)換

　　Q1與Q4快速關(guān)斷。專用驅(qū)動(dòng)器和MOSFET使此轉(zhuǎn)換為無(wú)損轉(zhuǎn)換。VS1的下降和VS2的上升都非?？欤缓筮M(jìn)入原邊至副邊的功率傳輸階段。此時(shí)所有的開(kāi)關(guān)都是關(guān)斷狀態(tài)。