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零電壓反激式開(kāi)關(guān)電源芯片IRIS4015原理及設計要點(diǎn)
作者：
時(shí)間：2012-03-15
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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當MOSFET關(guān)斷時(shí)C1開(kāi)始被緩慢放電，C1電壓下降，其下降過(guò)程由C1值和放電電流確定，當C1的值降到1.2V左右時(shí)，振蕩器輸出導通信號，MOSFET重新導通，同時(shí)C1瞬間充電到5.6V左右，電路重復以上振蕩周期。上述由VR5（ID）的斜率確定的時(shí)間就是MOSFET的導通時(shí)間，C1和直流放電電路所確定的固定時(shí)間是MOSFET的關(guān)斷時(shí)間，這個(gè)固定時(shí)間被直流放電電路限制在50μS左右。
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，在輸出端設計的過(guò)電壓使光電耦合器的LED中有電流流過(guò)，引起反饋電流流過(guò)光電耦合器的三極管，并依次流過(guò)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(guò)這一附加偏置電壓縮短O(píng)CP/FB端電壓達到門(mén)限電壓V th（1）的0.73V所需的時(shí)間來(lái)降低MOSFET的導通時(shí)間。這將導致反向變壓器的儲能降壓，通常，來(lái)自VR4的偏壓在輕載時(shí)增加，而且MOSFET導通時(shí)沖擊電流產(chǎn)生的噪聲能使比較器1誤動(dòng)作，為避免這個(gè)問(wèn)題，可在MOSFET截止時(shí)，用一個(gè)無(wú)源低通濾波器R4、C5和有源濾波器來(lái)減小OCP/FB與GND之間的動(dòng)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(gè)1.35mA直流旁路，它將使MOSFET導通時(shí)OCP/FB端的靜態(tài)阻抗降低一半左右，而MOSFET導通時(shí)產(chǎn)生噪聲由C5來(lái)吸收
2.3 準諧振工作方式的分析
準諧振方式是在VDS最小情況下的情況下，由初級線(xiàn)圈電感和一個(gè)緩沖電容器提供一個(gè)控制MOSFET開(kāi)通 的諧振信號，以降低開(kāi)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），當這個(gè)電壓維持在Vth（1）以上時(shí)，MOSFET保持關(guān)斷狀態(tài)（注意：準諧振信號最小持續時(shí)間1us）。因此，準諧振模式下的諧振頻率的一半周期用來(lái)使MOSFET導通。
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(gè)由C3、D4、R5組成的延遲電路產(chǎn)生準諧振信號，在MOSFET截止時(shí)控制比較器2并觸發(fā)準諧振方式。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(xiàn)圈，反饋到OCP/FB的準諧振信號也不會(huì )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的復合阻抗放電，某周期后，電壓降到Vth（1）或低于它，延遲時(shí)間取決于初級電感和C3。調整C4使得當MOSFET和VDS達到準諧振信號的最低點(diǎn)時(shí)，MOSFET導通，因此延遲時(shí)間由C4和C5的放電時(shí)間確定，即使沒(méi)有C4，也會(huì )有一段延遲時(shí)間，當OCP/FB端和GND之間的最大電壓為6V時(shí)，準諧振信號必須低于這個(gè)電壓。
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