文档介绍：1 引言
单片开关电源集成电路具有高集成度、高性价比、外围电路简单等特点,可构成高效率、无工频变压器的隔离式开关电源。单片开关电源在成本上与同等功率的线性稳压电源相当,但其功率显著提高,体积和重量减小近一半,具有良好的应用前景。目前已有十大系列,100 多种型号的产品。
2 DPA- Switch 单片开关电源
DPA- Switch 系列定位于低功率的DC/DC 应用领域,集成了200 V 功率MOSFET 和低压控制电路。该系列器件除了具有传统DC/DC 转换器的过温保护、电流限制、前沿消隐、脉宽调制等功能外,还包含外部可编程电流限制调节、外部同步、远程通断等多种功能。DPA- Switch 系列将多种功能集成于同一引脚,可使设计的外围元件数比典型分立DC/DC 转换器减少近50 个,同时各种功能又互不影响。
图1 是DPA- Switch 系列器件内部功能框图,主要由高压电流源、 V 并联调整器、软启动电路、内部欠压比较器、电流限制调整电路、电流限制比较器、输入线欠压和过压检测电路、振荡器、过温保护电路、前沿消隐、功率MOSFET 等模块构成。
图1 DPA- Switch 内部功能模块框图
上电时,漏极端(DRAIN) 通过内部高压电流源提供内部偏置电流使系统启动,其工作电压范围为16 V~75 (CONTROL) 通过控制电流来改变DPA- Switch 的占空比。电压检测端( LINESENCE)为过压
OV、欠压UV 锁定输入引脚,用于同步和开/关控制。限流端( EXTERNAL CURRENTLIMIT) 控制限流点和开/关功能。源极端( SOURCE)作为电源参考点。选频端( FREQUENCY) 选择300kHz 或400 kHz 工作频率。
通过控制端外接电容的充电过程实现电路的软启动。当控制端电压Vc V 时,内部高压电流源关闭,此时由反馈控制电流向Vc 供电。在正常工作模式下,由外界电路构成电压负反馈控制环,调节输出级MOSFET 的占空比以实现稳压。 V 时,MOSFET 关闭,控制电路处于小电流等待状态,内部高压电流源重新接通并向Vc 充电,其关断/ V~ 是其典型电压波形,各段含义如下: ( 1) 电源启动; ( 2) 正常工作; ( 3) 自启动;( 4) 电源关闭。在自动重启期间,占空比控制在4 %左右可有效地限制器件功耗。
图2 典型电压波形 3 IGBT 变频器用开关电源设计
本电源是为应用在驱动异步电机的IGBT 变频器环境而设计的控制电源,其输入电压取自变频器主回路直流母线电容电压,输出为多路独立直流电压。其中,主输出15 V 用于驱动电路,±15 V 用于检测及模拟回路,5 V 用于接口电路。
开关电源技术指标: 输入直流电压范围为18V~40 V; 四路输出设计: 主输出15 V, , 功率35 W; 其他辅助输出: 5 V 隔离输出,隔离输出2 路共地的15 V 和- 15V, 每一路的输出电流为100 mA, 总输出功率大于40 是典型DPASwitch单端正激式开关电源电路。
图3 典型DPA- Swit