集成MOSFET驅(qū)動器的全橋移相控制器-LM5046(三)
摘要:新推出的全橋移相控制器LM51346,全橋變換器的全部功能,LM5046組成的全橋DC/DC基本電路,內(nèi)部等效電路。而其具備28個PIN腳功能,文中一一有分解說明。
關(guān)鍵詞:全橋移相控制器LM5046:28個PIN腳功能(上接第9期)
(13)同步整流器的控制輸出(SR1、SR2)
變壓器二次側(cè)采用同步整流可以大幅度提高效率,特別對于低輸出電壓的變換器,整流二極管的正向壓降從0.5V~1.5V減到10mV~200mV。采用MOSFET的同步整流有效地降低了損耗,在典型應用中,變壓器二次側(cè)繞組為中心抽頭式,輸出濾波電感與之串聯(lián),同步整流的MOSFET提供接地通路,流過電感電流,從圖3可見,當H01/L02導通時,功率傳輸從初級到次級。此時,SR1的MOSFET使能導通,而SR2的MOSFET關(guān)斷,二次側(cè)線圈接到SR2,MOSFET的漏極,電感電流連續(xù)流過SR2的MOSFET體二極管,體二極管會導致更大的損耗,此時,令SR2的MOSFET導通,大幅度降低功耗,為了防止電流短路,當H02/LO1使能時,SR2的MOSFET導通而SR1的MOSFET關(guān)斷。
在自由運轉(zhuǎn)期,電感電流總是均衡地流過SR1和SR2的MOSFET,在H01/LO2導通之前,SR2的MOSFET被禁止,SR2的體二極管連續(xù)地攜帶大約一半的電感電流直到初級功率上升,將SR2 MOSFET的體二極管反偏,死區(qū)時間T1將設置允許SR的MOSFET關(guān)斷的最小時間。
SR驅(qū)動器由REF穩(wěn)壓器供電,每個SR輸出都能源出0.1A,漏入0.4A電流驅(qū)動電壓為5V,5V的SR信號使LM5046傳輸SR信號經(jīng)過隔離邊界,它可通過固態(tài)隔離器或變壓器完成.實際的MOSFET源和漏電流由二次側(cè)柵驅(qū)動供給。
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T1和T2由外部接到RD1和RD2到AGND的電阻調(diào)節(jié)器,注意,當RD4應對最大占空比時,RD2則不,RD1和RD2電阻要緊靠IC,電阻值由下式計算:
RD應在20~100k之間。如果死區(qū)T1為60ns。則RD1為20kΩ。
(14)同步整流器的軟起動
前面已經(jīng)講過,LM5046包含二次側(cè)的軟起動功能,這樣極大地令同步整流器進入穩(wěn)態(tài)占空比,這個功能保持同步整流器在基本的軟起動期間關(guān)斷。允許輸出電壓線性地增長,進入預偏置負載,然后SR輸出占空比增大,防止輸出電壓因不同二極管壓降及導通電阻而擾動。再有,當LM5046加入偏置源時,SSSR電容由內(nèi)部MOSFET放電,當SS電容充電到2V時,COMP將控制占空比,亦即ICOMP<800μA,SSSR放電,釋放的SSSR電容開始由20μA電流源充電,在同步整流的軟起動期間,SR1和SR2同時導通,如圖5(a)所示,為防止任何的變壓器不平衡,進入穩(wěn)態(tài)如圖5 (b)同步整流器輸出可以用將SSSA端接地來禁止。
(15)預偏置起動
對功率變換器共同的需要是有一個單調(diào)的輸出電壓起動上升,進入預偏置負載,即預充電給輸出電容,在預偏置負載條件下,如果同步整流器遭遇不成熟期,它將會從預充電的輸出電容漏入電流。結(jié)果導致不希望有的輸出電壓下沉。這是不希望出現(xiàn)的,而且可能損壞功率變換器。LM5046使用獨有的控制電路確保同步整流器的智能導通,輸出電壓單一方向上升,起動時,SSSR電容保持地電平,禁止同步整流的MOSFET,只允許其體二極管工作,一旦占空比開始由COMP控制替代軟起動電容。亦即ICOMP<800μA及SS端電壓>2V,同步整流器的軟起動將起始。SSSR電容然后釋放,由20μA電流源充電,進一步見圖6。在SSSR端一個1V的偏置用來提供附加的延遲,這個延遲可以確保輸出電壓穩(wěn)定,在同步整流MOSFET工作時防止任何反偏電流。 (未完待續(xù))