新型反激變換器準諧振控制器ICE1QS01的應用電路簡(jiǎn)介

連接于橋式整流器輸出與大容量濾波電容C07之間線(xiàn)路上的電感器L08，二極管D08以及在D08正極與功率開(kāi)關(guān)S01漏極之間的電容C08，組成PFC電荷泵電路。其作用是與輸入端EMI濾波器一起，可在橋式整流器輸入端產(chǎn)生正弦波電流。ICE1QS01內集成低功率待機突發(fā)模式電路，可使待機輸入功率低于1W。在負載減小時(shí)，利用集成數字處理電路能使開(kāi)關(guān)頻率逐步降低，并不產(chǎn)生任何抖動(dòng)。當待機開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)時(shí)，參考二極管D60導通，輸出電壓V2調節值由齊納二極管D61確定。當ICE1QS01腳4上的VSRC低于2V時(shí)，集成在芯片上的突發(fā)模式電路啟動(dòng)。在激活內部突發(fā)模式比較器后，柵極驅動(dòng)輸出(OUT)切換到低電平，Vcc關(guān)閉門(mén)限由正常模式下的9V增加到14.5V。在突發(fā)模式期間，MOSFET導通時(shí)間至少為其最大導通時(shí)間的1/7。在突發(fā)之間的中斷時(shí)間(tbreake)縮短，輸出紋波通過(guò)跨越在A(yíng)C主線(xiàn)輸入與二極管D26和D27接點(diǎn)之間的電容C21的一個(gè)附加充電電流而降低。

二極管D62為正常模式與待機突發(fā)模式之間的過(guò)渡狀態(tài)而加入。當待機開(kāi)關(guān)S1閉合但輸出V2已經(jīng)無(wú)載時(shí)，加入D62可保證在突發(fā)模式下的正常周期。當V2變低時(shí)，參考二極管D60被關(guān)斷。

ICE1QS01腳3外部電阻R38和R29充當變壓器脈沖的分壓器，腳3上的脈沖幅度約為4V。電容C29用作減小變壓器過(guò)沖。其腳2與DC干線(xiàn)電壓之間的電阻R22決定欠電壓鎖定門(mén)限。R22與電容C22相結合，可固定最大可能輸出功率。

2.2 主要元件選擇

2.2.1 變壓器設計要點(diǎn)

在圖3所示的應用電路中，變壓器T1的參量已基本標明。在此僅簡(jiǎn)要敘述變壓器的計算公式。

首先，必須計算SMPS最大輸入功率。若SMPS最大輸出功率為Pout(max)，效率為η(通常取80%)，最大輸入功率Pin(max)為

Pin(max)=Pout(max)/η(1)

在最低AC線(xiàn)路電壓VAC(min)下，SMPS初級平滑電容器(如圖3中的C07)上的DC電壓VDC(min)為

VDC(min)=

VAC(min)Fnum(2)

式中：Fhum=0.9，為初級電容器上100Hz電壓紋波系數;

VAC(min)在通用寬范圍AC供電線(xiàn)路下，通常為85V或90V。

在最高AC線(xiàn)路電壓VAC(max)(如264V)下，初級電容器上的最高DC電壓VDC(max)為

VDC(max)=

VAC(max)Fcp(3)

式中：Fcp為在初級電容器上的過(guò)電壓因數，當SMPS不帶PFC時(shí)，Fcp=1;若SMPS帶PFC，Fcp=1.1。

通過(guò)初級繞組的最大平均電流IP(max)可由式(4)計算。

IP(max)=Pin(max)/VDC(min)(4)

變壓器初級繞組匝數Np的計算公式為

Np=

(5)

式中：Vd(max)=600V，為MOSFET允許最高漏極電壓;

Bmax=300mT，為變壓器磁芯最大允許磁通密度;

Fos為初級繞組過(guò)沖因數，當不帶PFC時(shí)，Fos=1.3，當帶PFC時(shí)，Fos=1.8;

磁芯有效截面積Ae和參量AL，可以從根據Pin(max)選擇的變壓器提供的數據中查得。

每匝次級電壓Vts為

Vts=

(6)

MOSFET的最大漏極電流Id(max)為

Id(max)=2IDC(max)

(7)

MOSFET最大導通時(shí)間ton(max)和最大截止時(shí)間toff(max)分別可用式(8)和式(9)計算。

ton(max)=

(8)