關(guān)于數字控制的iW2202芯片應用

O 引言
    傳統的模擬控制技術(shù)，有頻率(PFM)、脈寬(PWM)控制等。隨著(zhù)單片機等各種廉價(jià)的微處理器芯片推廣應用，在弱電核心控制與保護之中發(fā)揮愈來(lái)愈強大功能，把微處理器在PCB上與傳統模擬控制芯片聯(lián)合使用，實(shí)現沒(méi)計者的嵌入式數碼方案思維。只可惜電路太復雜，且還須編程序等，比較麻煩，總成本仍居高不下。于是，一般設計人員不得不望數碼興嘆，繼續沿用廉價(jià)和不必編程序的模擬芯片應用于產(chǎn)品設計。
    一些報刊曾發(fā)表iW220l和iW2202數字控制器應用文章，但均是取材于iWatt公司2004年的資料，與現實(shí)相去甚遠，例如《電子報》2006年4月30日第17期第14版文章中圖示，以及《電源技術(shù)應用》2006第4期第47頁(yè)圖7中，還有《中國電源博覽》2006年第l/2期合刊第44頁(yè)圖7之中，iW2202只有8個(gè)腳。iWatt公司現在生產(chǎn)的iW2202產(chǎn)品，實(shí)際上是14個(gè)腳!駿龍科技公司作為iWatt公司的中國銷(xiāo)售代理商，認為必須把最新事實(shí)公諸于眾，以免受一些傳媒誤導以為：“8個(gè)腳的iW2202才是行貨，其他非8個(gè)腳的是水貨”，這就不利于iW系列芯片的良性推廣。

1 iW2202簡(jiǎn)介
    iWan公司自主研發(fā)了一種“pulse Train專(zhuān)利技術(shù)”．該專(zhuān)利技術(shù)之內核，是用了一個(gè)功率脈沖發(fā)生器(用于強電控制)和一個(gè)檢測脈沖發(fā)生器(用于弱電數碼處理)。如圖1所示。

    iWatt公司的iW2202對于pulse Train每個(gè)周期，均對二進(jìn)制誤差信號取樣，用iW2202自有最優(yōu)化算法邏輯，來(lái)計算出脈沖串的最優(yōu)量化，直到滿(mǎn)足數碼反饋設定值。使用iW2202不需要另外編程序，就可以得到數碼控制之效果。其中，iW22202數碼控制內涵，包括：“功率周期”、“傳感周期”、“智能跳躍周期”等數控模式。
    (1)“功率周期”導通時(shí)間為“傳感周期”導通時(shí)間的4倍。
    (2)“功率周期”脈沖電流為“傳感周期”脈沖電流的4倍。
    (3)“功率周期”輸出能量為“傳感周期”輸出能量的16倍。
    (4)當系統輸出高于預置定值時(shí)，增加“傳感周期”脈沖，并減少“功率周期”脈沖串的輸出，降低系統的輸出，使之迅速回歸預置定標值。反應速率迅敏，非一般模擬IC可比的。
    (5)當系統輸出低于預置定值時(shí)，減少傳感周期脈沖，并增加功率周期脈沖串的輸出，提升系統的輸出，使之迅速回歸預置定標值。反應速率超常。比一般模擬IC好得多了。
    (6)當輕負載或空載時(shí)，iW2202內部系統自動(dòng)切換為“智能跳躍周期”模式，停止發(fā)送功率周期脈沖，使iW2202待機功耗極小，滿(mǎn)足“能源之星”和“藍天使”規范要求
    (7)iW2202具有“磁復位自動(dòng)控制”功能，即當反激式初級電流下降到零的時(shí)候，才允許輸出脈沖串激勵功率開(kāi)關(guān)，這樣實(shí)現每個(gè)脈沖后均有“磁復位”，從而避免了磁性工作點(diǎn)偏移。
    (8)在功率開(kāi)關(guān)導通時(shí)，可設置初級繞組的電流峰值之極限，來(lái)保持初級線(xiàn)圈恒流工作狀態(tài)。這樣優(yōu)化的結果，在輸入電壓為AC 85～270V范圍內，均有較高的電效率。
    (9)iW2201為不帶APFC的AC／AC芯片。iW2202為具有APFC功能的AC／DC芯片，傳統Boost模擬系統一些失控導致APFC輸出電壓偏高，甚至會(huì )超過(guò)1kV，對高壓電解電容危害極大。而應用iW2202的直流母線(xiàn)電壓低于DC 400V，有效降低電壓應力，能大幅度提供可靠性，同時(shí)使應用成本下降。
    (10)特別須敬告諸位讀者的是：iW2202也可以工作在不用高壓電解電容的APFC工作狀況，應用iW2202可得到很高的PF和很低的THD。如圖2所示。

    眾所周知：電解電容體積較大，已成為產(chǎn)品往“薄、小、輕”發(fā)展的障礙!電解電容的價(jià)格較貴，已成為降低產(chǎn)品成本的著(zhù)眼點(diǎn)!電解電容的儲存壽命和工作壽命極為有限，已成為提升電子產(chǎn)品可靠性的革命對象!所以，應用iW2202的開(kāi)關(guān)電源，能夠在保持高效率、高功率因數、低諧波系數等綜合參數優(yōu)異的前提下而不用高壓電解電容!這絕對是令電子設計師們炊呼雀躍的特大好消息。

2 結語(yǔ)
    iW2202于2002年開(kāi)始投產(chǎn)時(shí)，單價(jià)高達3．5美元；當時(shí)因為價(jià)格昂貴，使應用者陽(yáng)春白雪寥寥無(wú)幾。時(shí)至今日，生產(chǎn)批量上去之后，價(jià)格大幅下調，到2006年5月，iW2202單價(jià)已降到20元人民幣以?xún)?視批量大小有價(jià)格優(yōu)化階梯)。只要一片iW2202，就能實(shí)現超過(guò)傳統的模擬芯片IC兩片或多片的效能，已經(jīng)可以說(shuō)初步實(shí)現“價(jià)廉物美”的市場(chǎng)基本要求。所以，本文不失時(shí)機介紹給讀者，祈愿更多讀者能夠不必額外另行編程序，直接應用iW2202就可以嘗試先進(jìn)“數字控制”的美妙。更可憑借iW2202帶APFC而省去高壓電解電容的特點(diǎn)，降低產(chǎn)品成本，提升產(chǎn)品可靠性，使產(chǎn)品更輕更小更薄型化，具有超常的市場(chǎng)競爭能力，可望爭取更大的效益。