Schakelen van de voeding van een enkele halfgeleider tussen twee werkingsmodi
De geïntegreerde schakeling van de monolithische schakelende voeding heeft de voordelen van hoge integratie, hoge kostenprestaties, de eenvoudigste perifere schakeling, de beste prestatie-index en kan een zeer efficiënte geïsoleerde schakelende voeding vormen zonder voedingsfrequentietransformator. Nadat het midden tot eind jaren negentig uitkwam, heeft het een sterke vitaliteit getoond. Op dit moment is het de geprefereerde geïntegreerde schakeling geworden voor de ontwikkeling van middelgrote en kleine schakelende voedingen, precisie schakelende voedingen en voedingsmodules in de wereld. De daaruit samengestelde schakelende voeding is qua kosten gelijk aan de lineair gereguleerde voeding van hetzelfde vermogen, terwijl de efficiëntie van de voeding aanzienlijk wordt verbeterd en het volume en het gewicht aanzienlijk worden verminderd. Dit heeft goede voorwaarden gecreëerd voor de promotie en popularisering van nieuwe schakelende voedingen.
Kenmerken van monolithische schakelende voeding
(1)TOpSWitch-II bevat oscillator, foutversterker, pulsbreedtemodulator, poortcircuit, hoogspanningsschakelaarbuis (MOSFET), biascircuit, overstroombeveiligingscircuit, oververhittingsbeveiliging en power-on resetcircuit, uitschakel-/automatisch herstartcircuit . Het maakt gebruik van een hoogfrequente transformator om de uitgangsterminal volledig te isoleren van het net, wat veilig en betrouwbaar is. Het is een stroomgestuurde schakelende voeding met open-drain uitgang. Door het gebruik van CMOS-circuits wordt het stroomverbruik van het apparaat aanzienlijk verminderd.
(2) Er zijn slechts drie terminals: stuurterminal C, source S en drain D, die kunnen worden vergeleken met lineaire regelaars met drie terminals, en die op de eenvoudigste manier een flyback-geschakelde voeding kunnen vormen zonder een netfrequentietransformator. Om een verscheidenheid aan besturings-, bias- en beveiligingsfuncties te voltooien, zijn C en D multifunctionele terminals, waardoor één pin met meerdere functies wordt gerealiseerd. Als we de besturingsterminal als voorbeeld nemen, heeft deze drie functies: ①De spanning VC van deze terminal levert voorspanning voor de on-chip shuntregelaar en de poortstuurtrap; ②De huidige IC van deze terminal kan de duty cycle aanpassen; ③Deze klem wordt ook gebruikt als voedingstak. Het verbindingspunt met de automatische herstart/compensatiecondensator, de frequentie van de automatische herstart wordt bepaald door een externe bypass-condensator en de regellus wordt gecompenseerd.
(3) Het bereik van de AC-ingangsspanning is extreem breed. 220V ± 15 procent wisselstroom kan worden geselecteerd voor vaste spanningsingang, als het is uitgerust met 85 ~ 265V breed bereik wisselstroom, wordt het maximale uitgangsvermogen met 40 procent verminderd. Het ingangsfrequentiebereik van de schakelende voeding is 47~440Hz.
(4) De typische waarde van de schakelfrequentie is 100 KHz en het instelbereik van de duty ratio is 1,7 procent tot 67 procent. De efficiëntie van de voeding is ongeveer 80 procent, tot 90 procent, wat bijna het dubbele is van dat van de lineair geïntegreerde gereguleerde voeding. Het werktemperatuurbereik is 0-70 graden De maximale junctietemperatuur van de chip is Tjm=135 graden .
(5) Het basiswerkprincipe van TOPSwitch-II is om de feedbackstroom IC te gebruiken om de duty ratio D aan te passen om het doel van spanningsregeling te bereiken. Als bijvoorbeeld de uitgangsspanning VOT van de schakelende voeding om de een of andere reden wordt veroorzaakt, zal het feedbackcircuit van de optocoupler Ic↑→foutspanning Vrt→D↓→Vo↓ maken, zodat Vo ongewijzigd blijft. vice versa.
(6) Het perifere circuit is eenvoudig en de kosten zijn laag. Extern hoeft u alleen het rectificatiefilter, de hoogfrequente transformator, het primaire beveiligingscircuit, het feedbackcircuit en het uitgangscircuit aan te sluiten. Het gebruik van dergelijke chips kan ook de elektromagnetische interferentie verminderen die wordt veroorzaakt door schakelende voedingen.
