零電壓反激式開關(guān)電源芯片IRIS4015原理及設(shè)計要點
2.2 次級電壓控制方式
次級輸出為電壓控制方式,如圖3所示,在輸出端設(shè)計的過電壓使光電耦合器的LED中有電流流過,引起反饋電流流過光電耦合器的三極管,并依次流過R4和R5,產(chǎn)生壓降VR4和VR5,使COMP1反向所需的VR5電壓(ID的峰值)被VR4(由FB電流產(chǎn)生)控制。因此如圖4所示:VR4在OCP/FB端產(chǎn)生附加直流偏置電壓,通過這一附加偏置電壓縮短OCP/FB端電壓達到門限電壓V th(1)的0.73V所需的時間來降低MOSFET的導(dǎo)通時間。這將導(dǎo)致反向變壓器的儲能降壓,通常,來自VR4的偏壓在輕載時增加,而且MOSFET導(dǎo)通時沖擊電流產(chǎn)生的噪聲能使比較器1誤動作,為避免這個問題,可在MOSFET截止時,用一個無源低通濾波器R4、C5和有源濾波器來減小OCP/FB與GND之間的動態(tài)靜態(tài)阻抗,有源低通濾波器是OCP/FB端與地之間的一個1.35mA直流旁路,它將使MOSFET導(dǎo)通時OCP/FB端的靜態(tài)阻抗降低一半左右,而MOSFET導(dǎo)通時產(chǎn)生噪聲由C5來吸收
2.3 準(zhǔn)諧振工作方式的分析
準(zhǔn)諧振方式是在VDS最小情況下的情況下,由初級線圈電感和一個緩沖電容器提供一個控制MOSFET開通 的諧振信號,以降低開關(guān)損耗。在這種工作模式下的OCP/FB將高于Vth(2)=1.45V(最大6V),當(dāng)這個電壓維持在Vth(1)以上時,MOSFET保持關(guān)斷狀態(tài)(注意:準(zhǔn)諧振信號最小持續(xù)時間1us)。因此,準(zhǔn)諧振模式下的諧振頻率的一半周期用來使MOSFET導(dǎo)通。
漏極和源極之間的諧振電容C3與變壓器初級電感形成諧振電路,在控制繞組D與OCP/FB端加一個由C3、D4、R5組成的延遲電路產(chǎn)生準(zhǔn)諧振信號,在MOSFET截止時控制比較器2并觸發(fā)準(zhǔn)諧振方式。由 于延遲電路的存在,即使變壓器上的全部能量都傳送到次級線圈,反饋到OCP/FB的準(zhǔn)諧振信號也不會立即下降,這是因為C4和C5由有源濾波器(1.35mA的電流吸收器)和R6、R7的復(fù)合阻抗放電,某周期后,電壓降到Vth(1)或低于它,延遲時間取決于初級電感和C3。調(diào)整C4使得當(dāng)MOSFET和VDS達到準(zhǔn)諧振信號的最低點時,MOSFET導(dǎo)通,因此延遲時間由C4和C5的放電時間確定,即使沒有C4,也會有一段延遲時間,當(dāng)OCP/FB端和GND之間的最大電壓為6V時,準(zhǔn)諧振信號必須低于這個電壓。
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