零電壓反激式開關(guān)電源芯片IRIS4015原理及設(shè)計要點
目前單片開關(guān)穩(wěn)壓電源有多種多樣,如TOP-switch、Tiny-switch、Cool-set等,這些單片開關(guān)穩(wěn)壓電源均工作在硬開關(guān)狀態(tài),開關(guān)損耗和EMI較大。為克服硬開關(guān)的缺點可用軟開關(guān)工作方式。在反激式開關(guān)電源中以無損耗緩沖電路和準(zhǔn)諧振工作方式最為簡單,而且準(zhǔn)諧振工作方式可以實現(xiàn)零電壓的開通和關(guān)斷,在各種準(zhǔn)諧振的解決方案中IRIS4015是一種很好的方案。
2. IS4015工作原理分析
IRIS4015是單片準(zhǔn)諧振式反激式開關(guān)電源中MOSFET和控制IC的集成,如圖1,有五個功能引腳:源極(S)、漏極(D)、控制IC的接地端(GND)、電源(Vcc)、過電流和電壓反饋輸入端(OCP/FB)。
IRIS4015可以工作在準(zhǔn)諧振模式下,該模式下頻率可變,在輕載和高電源電壓下達(dá)最大。IRIS4015具有各種保護(hù)電路如:溫度補償?shù)闹饌€脈沖過電流保護(hù)(OCP)、過電壓鎖定保護(hù)(OVP)、熱關(guān)閉電路(TSD);啟動電流最大不超過100uA,有源低通濾波器可使輕載時穩(wěn)定度提高;內(nèi)置溫度補償基準(zhǔn)電壓;具有可調(diào)門驅(qū)動;并且可以通過外部元件調(diào)整開關(guān)速度用于EMI控制。
2.1 IRIS4015工作原理
IRIS4015的啟動工作方式UC3842相似,不再贅述。注意:啟動電阻Rs和啟動電容C2的取值范圍如下:
C2:22μF — 100μF
Rs:47KΩ — 68KΩ (輸入電壓110伏),82KΩ — 150KΩ (輸入電壓220伏)
反饋和控制電路工作,振蕩器和限流控制方式。
振蕩器利用IC中C2的充放電產(chǎn)生脈沖信號確定MOSFET的關(guān)斷時間,如圖2,這是IC在沒有電壓控制反饋時,振蕩器的工作過程。當(dāng)MOSFET導(dǎo)通時,內(nèi)置C1被充電到約5.6V,漏極電流ID流過R5產(chǎn)生壓降VR5(其波形為ID的鋸齒波),VR5被反饋到OCP/FB端來控制初級電流(初級電感電流控制方式),當(dāng)OCP/FB端電壓達(dá)到門限電壓Vth(1)(0.73V)時,比較器1改變狀態(tài),振蕩器輸出關(guān)斷信號,MOSFET關(guān)斷。
評論