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1、待機(jī)功耗特低的開(kāi)關(guān)電源
2、第1...關(guān)鍵詞:低待機(jī)功耗SMPSTV電源MC446081引言當(dāng)今,社會(huì)、家庭和辦公室中的各種裝置的待機(jī)損耗已成為污染的重要。通常,電視接收機(jī)、監(jiān)視器、打印機(jī)、傳真機(jī)等家電產(chǎn)品的能量消耗都有兩種截然不同的模式:即運(yùn)行模式和待機(jī)模式。運(yùn)行模式時(shí),在保證同樣系統(tǒng)性能的前提下,可以通過(guò)降低各部分能耗來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能(如電源交率直接影響系統(tǒng)總線(xiàn)耗等)。而待機(jī)模式則有所不同,這些電路中的喚醒單元是永久供電的,以便隨時(shí)準(zhǔn)備使整個(gè)系統(tǒng)重新運(yùn)行。對(duì)于任何由墻式電位插座供電的裝置,待機(jī)模式的功耗目標(biāo)為1C44608控制器即可
3、適應(yīng)這種需求,利用它可設(shè)計(jì)出高效率的待機(jī)功耗綠色開(kāi)關(guān)電源。圖1MC44608的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理框圖2MC44608的特點(diǎn)和構(gòu)成2.1MC44608的特點(diǎn)MC44608由于采用了有效的SMPS狀態(tài)檢測(cè)技術(shù),因而可用次極重新配置來(lái)實(shí)現(xiàn)泄漏功率抑制。該器件的特點(diǎn)如下:*采用了高效P和低功耗特機(jī)的脈沖模式技術(shù);*芯片振蕩器開(kāi)關(guān)頻率有40kHz、75kHz和100kHz三種可供選用;*具有占空比控制、欠壓鎖定、過(guò)壓保護(hù)、去磁保護(hù)、內(nèi)部熱保護(hù)等多種功能;*可用程序控制待機(jī)開(kāi)關(guān)。*具有較低的dV/dT,可保證較低的EMI輻射。2.2MC4460
4、8的構(gòu)成MC44608的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示,它是一個(gè)功率MOSFET驅(qū)動(dòng)器,采用DIP-8塑封,它具有反激SMPS控制器的所有基本功能,其中包括一具有500V電壓能力的集成啟動(dòng)電源、一個(gè)內(nèi)部固定頻率振蕩器(頻率有三個(gè):MC44608P40為40kHz,MC44608P75為75kHz,MC44608P100為100kHz)、一個(gè)保證斷續(xù)電流模式工作的變壓器去磁檢測(cè)系統(tǒng)(亦可工作于自激振蕩器SOPS或準(zhǔn)諧振模式)、一個(gè)允許光閉環(huán)調(diào)整的并聯(lián)調(diào)整器、一個(gè)用于兩種模式(正常和脈沖模式)且完全可編程的過(guò)流檢測(cè)和防止調(diào)整失控的過(guò)壓保護(hù)等。
5、圖2MC44608的構(gòu)成的待機(jī)功能為1C44608的應(yīng)用電路3.1低待機(jī)動(dòng)耗80C44608為核心構(gòu)成的一款低待機(jī)功耗80I輻射,從而提高了較高線(xiàn)電壓功率開(kāi)關(guān)的擊穿安全容限。所用變壓器為T(mén)homson-OREGA公司生產(chǎn)的10642520-P1,其性能指標(biāo)見(jiàn)表1所列。表1變壓器的性能指標(biāo)項(xiàng)目匝數(shù)參數(shù)值引腳初級(jí)40180mH1-3112V40-14-1216V6-11-108V3-9-8輔助繞組4-6-7初級(jí)峰值電流 3A 當(dāng)工作于激勵(lì)模式時(shí),MC44608用于提供常規(guī)反激控制器性能。其中兩個(gè)獨(dú)立過(guò)壓保護(hù)(一個(gè)感測(cè)Vcc,另一個(gè)
6、感測(cè)備用繞組電壓)可提供很高的安全電平。由于第二個(gè)OVP與Vcc平滑電容無(wú)關(guān),故反應(yīng)迅速。去磁檢測(cè)可在安全間斷電源模式時(shí)改善電路的短路特性。該電路在脈沖工作模式時(shí)的輸出功率接近1C4408構(gòu)成的SMPS電源電路圖3是由MC44608構(gòu)成SMPS電源的實(shí)際應(yīng)用電路原理圖。該電路是一種以待機(jī)功耗為1PS電源為背景進(jìn)行設(shè)計(jì)的。電路中的變壓器初級(jí)采用光耦合器IPT1進(jìn)行隔離,以避免初次級(jí)之間的相互影響。112V輸出被連接到TL431的分壓器進(jìn)行調(diào)整,其注入到光電隔離器件的電流正比于112V的dVout偏差電壓。此電流通過(guò)光電隔離器件饋
7、入MC44608的腳3后,再由MC44608內(nèi)部的并聯(lián)調(diào)整器變換為電壓,以使電壓模式P控制器控制功率開(kāi)關(guān)。在變壓器次級(jí),用與TO-92晶閘管MCR22-6串聯(lián)的快速二極管和阻容網(wǎng)絡(luò)(4.7kΩ、120pF)可使晶閘管占火與TMOS關(guān)斷(在反饋電壓的上升沿)同步。在SMPS正常模式,阻容網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的尖峰脈沖可通過(guò)待機(jī)開(kāi)關(guān)直接到地。待機(jī)開(kāi)關(guān)可由任何喚喚醒單元(如圖2中μP等)控制。圖3MC44608構(gòu)成的SMPS電源電路4設(shè)計(jì)應(yīng)用中的幾個(gè)問(wèn)題4.1SMPS次級(jí)的重新配置SMPS變壓器是通過(guò)初級(jí)/次級(jí)進(jìn)行能量傳輸,并根據(jù)初級(jí)繞組與各次
8、繞組間的匝比確定輸出電壓。在正常模式期間,其輸出必須被調(diào)整列具有最好的穩(wěn)定性。次級(jí)重新配置的原理是對(duì)所希望調(diào)整輸出的繞組匝數(shù)比進(jìn)行調(diào)節(jié),可采用SMPS次級(jí)開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)建立了變壓繞組與喚醒單元電源干線(xiàn)之間的連接。在待機(jī)模式,當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),在ON周期存儲(chǔ)在變壓器初級(jí)組中的電流將不再傳輸給相應(yīng)的輸出高壓繞組,而是注入到低壓繞組。其結(jié)果是停止向高壓輸出供電,并迅速向低壓輸出供電。而在正常模式,通過(guò)TL431可以調(diào)整對(duì)能量需求的急劇增加,與TL431并聯(lián)的齊納二極管可確保低干線(xiàn)電壓的調(diào)整。4.2脈并中模式工作時(shí)的SMPS負(fù)載
9、禁止SMPS次級(jí)重新配置對(duì)SMPS工作狀態(tài)的另一個(gè)影響相當(dāng)于電流源的高壓繞組被偏置在低電壓下,此時(shí)在112V輸出端得到的電壓將變?yōu)?1.2V,16V輸出變?yōu)?.6V,Vcc降到1.2V,顯然在此條件下,MC44608將停止工作。因此,當(dāng)達(dá)到欠壓鎖定電平時(shí),芯片將進(jìn)入等待狀態(tài)。