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1、反激變換器副邊同步整流控制器STSR3應(yīng)用電路詳解（2）
2、第1圖16在副邊出現(xiàn)的短路示意圖圖17給出了詳細(xì)展開(kāi)的正常工作情況時(shí)，CK時(shí)鐘信號(hào)與OUTGATE輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間的定時(shí)關(guān)系圖。芯片內(nèi)部的定時(shí)tant提供了所需要的預(yù)置時(shí)間，從而避免了共態(tài)導(dǎo)通的出現(xiàn)。按表1的供電條件使用腳SETANT，tant有三種不同的選擇值。在腳SETANT外接電阻分壓器供電，可得到表1中所需的該腳電壓值和預(yù)置時(shí)間。500)this.style.ouseg(this)">圖17STSR3給出的定時(shí)信號(hào)表1預(yù)置時(shí)間條件與數(shù)值表工作條件數(shù)值0&l
3、t;SETANT<(１/３)Vcc175ns(１/３)Vcc<SETANT<(2/3)Vcc150ns(2/3)Vcc<SETANT<Vcc225ns 芯片內(nèi)的數(shù)字控制單元產(chǎn)生這些預(yù)置時(shí)間，是通過(guò)計(jì)算在開(kāi)關(guān)周期之中包含的高頻脈沖數(shù)目來(lái)完成的。由于該系統(tǒng)具有數(shù)字性能，在計(jì)數(shù)過(guò)程中會(huì)丟失一些數(shù)位，從而導(dǎo)致輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)中發(fā)生跳動(dòng)。表1中的預(yù)置時(shí)間值是一個(gè)平均值，考慮了這種跳動(dòng)因素。圖18給出了OUTGATE關(guān)斷期間的跳動(dòng)波形。500)this.style.ouseg(this)">圖18OUTGA
4、TE關(guān)斷時(shí)的跳動(dòng)波形2.8空載與輕載工作狀態(tài)當(dāng)占空比<14％時(shí)，STSR3的內(nèi)部特性能使OUTGATE關(guān)閉，并且切斷芯片內(nèi)部大多數(shù)電路供電，從而減小器件的功耗。在這種條件下，變換器的低輸出電流，是由同步MOSFET的體二極管來(lái)完成的。當(dāng)占空比>18％時(shí)，IC再次起動(dòng)，所以具有4％的滯后量。當(dāng)原邊的P控制器在極輕輸出負(fù)載下發(fā)生突發(fā)狀態(tài)時(shí)，這種特性仍能維持STSR3系統(tǒng)正確工作。輸出驅(qū)動(dòng)器具有承受大電流的能力，源極峰值達(dá)2A，加散熱器后可達(dá)3A。因此同步MOSFET開(kāi)關(guān)極快，允許并聯(lián)幾只MOSFET以減小導(dǎo)通損耗
5、。在供電期間的高電平是Vcc，所以芯片只驅(qū)動(dòng)具有邏輯電平柵極門(mén)限的MOSFET。2.9瞬態(tài)特征及實(shí)測(cè)波形在負(fù)載發(fā)生大變化時(shí)，占空比可在幾個(gè)開(kāi)關(guān)周期里從低值極快地變?yōu)楦咧?，反之亦然。但OUTGATE給出的預(yù)置時(shí)間，是根據(jù)計(jì)算開(kāi)關(guān)周期（頻率），而非依據(jù)占空比。即使在占空比快速變化時(shí)，它也能正確地提供預(yù)置時(shí)間，從而始終為同步MOSFET提供正確的驅(qū)動(dòng)。圖19給出了占空比在一個(gè)周期里從50％變成80％，隨即又返回50％時(shí)的測(cè)量波形。圖20給出了OUTGATE正確提供的預(yù)置時(shí)間，從圖中看到是131ns?！?00)this.styl
6、e.ouseg(this)">圖19占空比極快變化波形圖之一占空比快變50％80％500)this.style.ouseg(this)">圖20占空比極快變化波形圖之二OUTGATE提供了正確的預(yù)置時(shí)間131ns2.10同步整流控制器STSR3的典型應(yīng)用電路圖圖21給出了STSR3的典型應(yīng)用電路板測(cè)試圖。該電路可替代反激變換器中的整流二極管，用外部時(shí)鐘檢測(cè)器進(jìn)行同步，可用于各種類(lèi)型的反激變換器，例如AC/DC或者DC/DC。圖中的一些電路不是必需的，例如，當(dāng)原邊開(kāi)關(guān)截止時(shí)如果沒(méi)有振鈴出現(xiàn)，那么R24，D15，R25和C
7、11就可以刪掉。用TO-220塑殼封裝的同步MOSFET可裝配在電路板上。ST公司提供的適合作同步整流的MOSFET產(chǎn)品型號(hào)、規(guī)格列在表2中。500)this.style.ouseg(this)">圖21同步整流控制器STSR3典型應(yīng)用試驗(yàn)電路板 表2ST公司提供的專(zhuān)用于同步整流器超低導(dǎo)通電阻的MOSFET新品規(guī)格P/NVDss/VRDS(on)5V/mΩID(cont)/ASTP100NF03L－03304.5100STP80NF03L－0430580STP90NF03L301290STP85NF3LL30985STP
8、70NF3LL301270STP100NF04L405100STP80NF55L－0655880STP60NF06L601660STP80NF75L751380STP40NF10L1003640該電路板，能在反激式變換器中，很容易地將二極管整流改變?yōu)镸OSFET同步整流。表3詳細(xì)地列出了電路板上選擇每個(gè)元器件時(shí)的注意事項(xiàng)。2.11主芯片STSR3印刷電路板的設(shè)計(jì)布局任何一種高頻開(kāi)關(guān)電源，都需要一個(gè)良好的PCB設(shè)計(jì)布局，以實(shí)現(xiàn)整機(jī)系統(tǒng)性能的最高指標(biāo)，并解決干擾的輻射傳導(dǎo)問(wèn)題。電路板上元器件的排放位置、引腳走線(xiàn)和寬度等，都是
9、主要的課題。本文將給出一些基本的規(guī)則，使PCB設(shè)計(jì)者能制作出良好的STSR3電路板布局。在PCB上畫(huà)線(xiàn)時(shí)，所有電流的走線(xiàn)都應(yīng)盡量縮短和加粗，使走線(xiàn)電阻和寄生電感為最小值，以增進(jìn)系統(tǒng)的效率和降低干擾的輻射傳導(dǎo)。電流返回的路徑安排是另一個(gè)有決定意義的課題。信號(hào)的地線(xiàn)SGLGND與功率地線(xiàn)P1同步MOSFET（TO220封
