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新颖小功率集成的AC-DC转换器方案介绍

发布时间:2017-11-12 09:38:39  来源:大电流电感厂家   查看:

  STARplug功能描述
  1. STARplug的结构
  图1是STARplug的内部电路框图。不难看出,图中包括功率MOS管和控制电路两大部分。功率MOS管主要用来实现功率的传输和转换。而控制电路则肩负三大任务:
  1. 实现所有保护功能的快速反应。
  2. 电感器生产厂家谷值电平的准确检测。
  3. 工作周期的控制(即PWM功能)。

STARplug内部电路框图

图1:STARplug内部电路框图。

过压保护
  在芯片的框图中,虽然没有为过压保护设计专门的通道,但这个功能是存在的。在实际应用过程中,一旦产生过电压,则必然将REG端的工作电平上拉,从而使初级绕组贴片电感器的工作行程 立即终止。只有当过压消除,REG端电压恢复到正常值,功率MOS管才能正常开关。 Starplug的应用
  前已述及,STARplug有两种反馈方式,这两种方式就构成了STARplug作为反激电感器封装式AC/DC转换器的两种典型应用电路。
  图2是最简单最基本的应用电路,其特征就是由变压器的辅助绕组来反馈电网和负载的变化。
  由图2可见,由整流桥和滤波器组成了电路的输入部分,并通过变压器初级绕组加到TEA162x的Drn端。显然,TEA162x是整个转换器的心脏,以下围绕TEA162x分析一下图2的各部分电路。

  1. 由C3R2组成振荡电路
  振荡电路元件的值是根据工作频率来确定的,STARplug的开关频率可在10kHZ到200kHZ之间工作,通常工作频率大都选在40~100kHZ之间。
  频率选定了,则可按下式来计算元件值: 公式

  振荡器的充电时间tcharge,由STARplug的参数表中查出为1us。
  至于RC的取值,可先选定C,然后再算R值,要保持电路的稳定,电容C必须大于220pF,但从效率方面来考虑,频率高时亦不宜将电容选得太大,例如200kHZ时,C取10nF,则振荡器的功耗达到12.5mW,这显然是不可取的。
  推荐实例:开关频率取100kHZ,这时振荡器的时间常数为2.7us,C取330pF,R=7.5kΩ。

2. 过流保护和绕组短路保护电阻R3:
  电阻R3设置了变压器初级峰值电流,也设定了最大传输的输出功率,电阻R3的值可用下式计算: 公式   

由STAR plug的手册可得知:

公式

  实例:一个3W的电源,开关频率为100kHZ,效率为75%,通过变压器的峰值电流为230mA(反一体电感器射电压),则电阻R3设定为2Ω,限定峰值电流为250mA。

公式

3. 稳压元件R4和R8:
  在辅助绕组反馈的电路中,输出电压是受辅助绕组控制的。实际上在变压器中所有绕组都有同一个磁通变量,次级输出电压和辅助电压VCC是通过变压器的匝数比Na/Ns而关联的。VCC的电压信息又通过一个电阻分压器,即R4和R8提供给REG端的,因此,TEA162X直接稳定了VCC的输出电压,间接的稳定了输出电压。
  这两个电阻的值可由下式确定:

公式平面变压器厂家 | 平面电感厂家

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