L6598脫線控制器用于諧振式變換器
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
Pin15 HVG，高邊驅(qū)動(dòng)輸出，這個(gè)端子必須連接到半橋的高邊功率MOS的柵，串入一個(gè)電阻接在該端子和功率MOS之間，可用于減小驅(qū)動(dòng)峰值電流。
Pin16 提升電壓端，升壓電容必須連接在這個(gè)端子和VS之間，專 利集成電路技術(shù)取代了外部高壓二極管，這個(gè)特點(diǎn)系用高壓 DMOS完成與低邊同步MOSFET的驅(qū)動(dòng)，詳見(jiàn)數(shù)據(jù)表中升壓技術(shù)的細(xì)節(jié)描述。
器件工作描述：
當(dāng)提供給IC的電壓達(dá)到UVLO閾值時(shí)，器件將開(kāi)始工作。在提供的電壓達(dá)到閾值之前，兩支外部半橋的功率MOS將驅(qū)動(dòng)器的低阻抗槽路切斷。隨著供電進(jìn)入正常，電路開(kāi)始運(yùn)行，在第一個(gè)半周期中高邊驅(qū)動(dòng)器有效，所以升壓電容將充滿電荷。振蕩器是一個(gè)電壓控制振蕩器，在Rfmin和Rfstar端選擇合適的阻值，我們可以找出最低和最高工作頻率的限制。器件提供軟起動(dòng)功能。在Css上接入一個(gè)延遲電容，這樣就可以控制軟起動(dòng)時(shí)間。在一個(gè)周期內(nèi)，開(kāi)始時(shí)頻率達(dá)到最大值，然后逐漸減小到工作值。振蕩器通 過(guò)低邊、高邊柵驅(qū)動(dòng)來(lái)控制功率回路，連接到外部功率MOS。頻率的控制可在閉環(huán)控制條件下操作Rfmin做到。高、低邊驅(qū)動(dòng)有效的驅(qū)動(dòng)電流能力，以保持通常450ma源出和250ma漏入，這允許許多不同功率能力的MOS驅(qū)動(dòng)，以保持快速的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換。內(nèi)部邏輯確保死區(qū)時(shí)間插在高、低邊柵關(guān)閉和低高邊柵開(kāi)啟之間，這個(gè)重要 的特點(diǎn)。使兩功率元件很容易工作在零電壓開(kāi)關(guān)模式下，以減小晶體管開(kāi)關(guān)損耗和電磁干擾（詳見(jiàn)下面軟開(kāi)關(guān)部分）。建起的死區(qū)時(shí)間典型值為300ns，轉(zhuǎn)換會(huì)在這個(gè)時(shí)間內(nèi)全部完成。集成升壓功能允許避開(kāi)用外接的快速二極管來(lái)給升壓電容充電（滿足懸浮驅(qū)動(dòng)的需要）。內(nèi)部運(yùn)算放大器在閉環(huán)控制以及保護(hù)功能上非常有用。
軟起動(dòng)和振蕩器：本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/177772.htm
圖2 軟起動(dòng)時(shí)間和振蕩器波形
軟起動(dòng)功能由在一個(gè)周期的時(shí)間Tss內(nèi)完成，Tss是開(kāi)關(guān)頻率從Fstart減為Fmin的時(shí)間，這個(gè)特點(diǎn)詳細(xì)的說(shuō)明如下（參見(jiàn)圖2）。
在軟起動(dòng)時(shí)間內(nèi)，電流Iss給電容Css充電，通常由一個(gè)電壓斜波送到跨導(dǎo)放大器，見(jiàn)圖2。這樣，此電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?hào)，并衰減為I fsyart。因此，該電流驅(qū)動(dòng)振蕩器并在軟起動(dòng)期間設(shè)置頻率為：
圖3 振蕩器電路
此處 Iosc=4*I R fmin。
Vc從峰值到振蕩器低谷值約等于2.84V。
在正常工作下，計(jì)算振蕩器近似頻率值的關(guān)系式為：
近似程度取決于頻率值，但是它仍舊大于從30Khz到100Khz的范圍。（圖4）
圖4 頻率特性
升壓部分：
高電壓部分由升壓電路獲得，這種方法一般需要高壓快速恢復(fù)二極管，用來(lái)給自舉電容充電，在器件中本集成結(jié)構(gòu)取得專利，用以取代外部二極管。它由高電壓DMOS實(shí)現(xiàn)。用串入一個(gè)二極管的方法與低邊驅(qū)動(dòng)(LVG)實(shí)現(xiàn)同步驅(qū)動(dòng)。為了驅(qū)動(dòng)同步DMOS，其VS電壓必須高于電源電壓。這個(gè)電壓由內(nèi)部充電泵獲得。串接入DMOS的二極管避免其不希望有的開(kāi)或關(guān)，二極管的插入防止了任何電流從V boot端子流入VS,防止內(nèi)部電容泵沒(méi)有完全放電 時(shí),電源會(huì)快速關(guān)斷。自升壓式驅(qū)動(dòng)插入了一個(gè)電壓降落于電容 C boot的重新充電時(shí)間內(nèi),(當(dāng)進(jìn)行低邊驅(qū)動(dòng)時(shí))，隨著頻率增加，外接功率MOS尺寸也要增加。它是Rds on上壓降和二極管閾值電壓的總和。低頻時(shí)，這種壓降很小，可以忽略。無(wú)論如何提高頻率時(shí)必須計(jì)及。事實(shí)上，這個(gè)壓降會(huì)減小驅(qū)動(dòng)信號(hào)的幅度，并且可以有效的增加外部功率MOS的R ds on（取消也如此）?？紤]到在諧振電源中流過(guò)的電流，MOS減小了所增加的開(kāi)關(guān)頻率，通常增加的R dson不是什么問(wèn)題,因?yàn)槠涔β蕮p耗是可以忽略的。此處Qg是外部功率 MOS的柵充電電荷，下面的方程式對(duì)計(jì)算升壓驅(qū)動(dòng)的壓降是有用 的。
圖5 升壓驅(qū)動(dòng)電路
評(píng)論