遼寧工學(xué)院 TOPSwitch的特點及設(shè)計時需注意的問題

摘要：對TOPSwitch的特點作了進一步的分析，并講述了設(shè)計中如何求得一個最佳電感值的問題。

1引言

　　對于200W以下的開關(guān)電源，應(yīng)用TOPSwitch與應(yīng)用UC3842相比，所需的元器件要少得多，從而使電路簡化，體積和重量進一步減小，成本降低。本文對TOPSwitch尚未見文獻提及的某些特點及設(shè)計中需注意的問題提出一些見解。

2特點分析

　?。?）前沿消隱

　　次級整流電路中二極管反向恢復(fù)時產(chǎn)生的電流尖峰脈沖波形如圖1所示。如果這個尖峰脈沖超過了漏極電流的最大值Ilim，就會導(dǎo)致開關(guān)脈沖提前結(jié)束。為了避免這種情況的出現(xiàn)，TOPSwitch系列器件中設(shè)有前沿消隱電路。實質(zhì)上，它是一個延遲電路，即使限流比較器在輸出MOSFET剛導(dǎo)通的一段很短的時間（一般為180ns）內(nèi)不導(dǎo)通。

圖1二極管反向恢復(fù)時電流尖峰

圖2自動重起動波形

圖3自動重起動時漏極電流波形

　　（2）自動重起動

　　TOPSwitch自動重起動時的起動波形如圖2所示?？梢钥闯?，電源是按典型值為12.5％的自動重起動占空比接通和斷開的，即8個充放電周期中只有一個周期工作。

　　其原因是：從產(chǎn)品的數(shù)據(jù)手冊中，可以得到自動重起動的頻率fR為1.2Hz,對應(yīng)的自動重起動周期TR約為0.8s，而TOPSwitch的開關(guān)周期Tosc僅為10μs，也就是說一個自動重起動周期包括8×105多個開關(guān)周期。從而，我們可以得到一個自動重起動周期內(nèi)的漏極電流波形如圖3所示。其中Ilim增大的時間t=tLEB＋tILD，其中tLEB為前沿邊緣消隱時間（典型值為180ns），tILD是限流延時（典型值為100ns）。從圖3中可以看出，在一個自動重起動周期內(nèi)，I會無限增大，這是因為由e=L·di/dt可解得i=te/L＋ioff。如果I的值足夠大，就會造成輸出MOSFET所承受的重復(fù)沖擊應(yīng)力過大而擊穿，這是不允許的。所以，TOPWwitch要求其自動重起動只在很短的一段時間內(nèi)工作，一般取典型值為12.5％的自動重起動占空比，以減少重復(fù)沖擊應(yīng)力的次數(shù)。

圖4PWM比較器