高性能諧振模式控制器MC33066
MC33066是美國安森美半導(dǎo)體公司(On Semiconductor)推出的一種高性能諧振模式控制器,適用于離線式和DC-DC變換器。下面簡要對MC33066的特點、引腳功能、電氣參數(shù)以及工作原理進行介紹。
2 特點和引腳說明
2.1 特點
?。?)內(nèi)置變頻振蕩器,控制范圍達到1000:1;
?。?)振蕩器死區(qū)時間編程可控,截止時間可固定;
?。?)內(nèi)置精密的可重觸發(fā)的單發(fā)脈沖定時器;
(4)內(nèi)置精密帶隙基準(zhǔn)電源,可微調(diào);
?。?)帶輸出端起箝位功能的5.0MHz誤差放大器;
?。?)雙路大電流圖騰柱式驅(qū)動輸出電路;
?。?)欠壓鎖定閾值可選;
?。?)控制器具有使能端;
?。?)軟啟動電路可實現(xiàn)編程控制;
?。?0)在離線式變換器應(yīng)用中,控制器的啟動電流低。
2.2 引腳說明
MC33066采用PDIP-16和SO-16兩種封裝形式,下面以PDIP-16為例進行介紹,其引腳排列如圖1所示。MC33066的引腳功能簡介如下:
·Osc Deadtime(引腳1):振蕩器死區(qū)時間設(shè)置端。該端外接振蕩器死區(qū)時間設(shè)置電阻RDT。
·Osc RC(引腳2):振蕩器定時元件接入端。該端外接定時電阻ROSC和定時電容COSC。
·Osc Control Current(引腳3):振蕩器最高頻率限制端。該端通過電阻RVFO與誤差放大器的輸出端相連。
·GND(引腳4):信號地。
·Vref(引腳5):精密5V基準(zhǔn)電壓輸出端。
·Error Amp Out(引腳6):誤差放大器輸出端。該端通過電阻RVFO向引腳3提供偏置。
·Error Amp Inverting Input(引腳7):誤差放大器反相輸入端。
·Error Amp Noninverting Input(引腳7):誤差放大器非反相輸入端。
·Enable/UVLO Adjust(引腳9):使能端/欠壓鎖定閾值調(diào)節(jié)端。
·Fault Input(引腳10):故障檢測信號輸入端。
·CSoft-Start(引腳11):軟啟動電容接入端。該端外接軟啟動電容。
·Drive Output B(引腳12):驅(qū)動輸出端B。
·Drive Gnd(引腳13):功率地。
·Drive Output A(引腳14):驅(qū)動輸出端A。
·VCC(引腳15):偏置電源輸入端。
·One-Shot RC(引腳16):單發(fā)脈沖定時器外接定時元件接入端。該端外接定時電阻RT和定時電容CT。
3. 額定參數(shù)
MC33066的額定參數(shù)如表1所示。
4. 工作原理
MC33066是一種高性能諧振變換控制器,適用于離線式或DC-DC變換器。MC33066采用頻率調(diào)制,通過固定開關(guān)管的導(dǎo)通時間或截止時間實現(xiàn)對諧振變換的控制。該控制器內(nèi)部集成了死區(qū)時間可調(diào)的變頻振蕩器、單發(fā)脈沖定時器、帶溫度補償功能的精密基準(zhǔn)電源、帶輸出箝位功能的高增益寬帶誤差放大器、觸發(fā)電路、軟啟動電路、故障檢測電路、欠壓鎖定比較器以及雙路大電流圖騰柱式驅(qū)動電路等,其原理框圖如圖2所示。
4.1 主控制回路
在變頻振蕩器、單發(fā)脈沖定時器和誤差放大器的共同作用下,MC33066能夠?qū)崿F(xiàn)對輸出脈沖寬度及重復(fù)率的控制。單發(fā)脈沖定時器在振蕩器的作用下觸發(fā),生成相應(yīng)的驅(qū)動脈沖信號,該信號經(jīng)過T觸發(fā)器輸入圖騰柱式驅(qū)動電路。誤差放大器對變換器的輸出電壓進行監(jiān)測,并對振蕩器的工作頻率作出相應(yīng)的調(diào)整。在主控制回路中,采用的都是高速肖特基邏輯電路,一方面可以最大限度減小傳輸延遲時間,另一方面可以提高系統(tǒng)得到高頻特性。
4.2 振蕩器
MC33066采用的是變頻控制振蕩器。該振蕩器觸發(fā)單發(fā)脈沖定時器,并對驅(qū)動脈沖進行初始化。另外,單發(fā)脈沖定時器外接電容的初始電壓以及輸出驅(qū)動脈沖之間的最小死區(qū)時間都由變頻振蕩器決定。MC33066中振蕩器的工作頻率可以超過1MHz。誤差放大器對振蕩器振蕩頻率范圍的控制比例達到1000:1,并且只要外接元件選擇恰當(dāng),變頻振蕩器的最低和最高工作頻率的確定就比較容易,同時也就能夠很好的實現(xiàn)對振蕩器頻率的編程控制。振蕩器還具有調(diào)節(jié)死區(qū)時間的特性,可以靈活控制輸出驅(qū)動脈沖之間死區(qū)時間的大小。
圖3所示為振蕩器和單發(fā)脈沖定時器的原理圖。晶體管Q1通過外接電阻RDT對振蕩器的外接電容COSC進行充電。當(dāng)COSC上的電壓超過振蕩器比較器4.9V的上限電壓時,晶體管的基極將被下拉至低電平,此時COSC將通過外接電阻及控制器內(nèi)置的電流源鏡像進行放電。當(dāng)COSC上的電壓跌落至3.6V下限電壓時,晶體管Q1重新開通,COSC重新開始充電。
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