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恒流输出离线电源双芯片器件

发布时间:2020/6/26 18:42:22 访问次数:5187

由于大功率led越来越多地应用于普通照明,市场对驱动这些led的离线电源的需求日益增加。由于led的v-i(电压-电流)特性,这种电源的输出电流必须是恒流。以飞兆功率开关(fps)为基础的电源,通过初级端调节实现次级恒流输出。由于该电源无需运算放大器和光耦合器来稳定输出电流,因而在需要安全隔离的情况下其成本效益非常好。

传统的,基于反激式拓扑结构,在输入电压为85~265vrms时提供700ma的电流和5.1v的最大输出电压。按照其技术数据,该电源应能驱动3w的大功率led。这个电路简单易懂:经过对市电进行整流(bd1-bd4)和滤波(c2、c3和l1),后接一个带fps fsq510的反激电路。

rs2和rs3与ds1和c82构成一个箝位电路(俗称“缓冲器”)网络,吸纳存储在变压器漏电感中的能量。这是为了将漏极电压限制在安全电平上。


在具备实现先进开关电源的所有功能的集成电路系列中,fsq510是“最小型”的成员,而且是集成了700v sense-fet的单芯片器件,而那些功率较大的成员都是双芯片器件,包括一个控制器和一个单独的vds=650v的sense-fet。由于这个系列中所有成员的基本功能和行为几乎相同,因此,对采用fsq510的电源讨论可适用于整个系列。将电源接入市电,就可通过该器件的内部启动电路开始工作,即由内部高压jfet对c8充电,使其达到典型的13v启动电压。一旦达到这个电平,内部power-mosfet就进入开关工作状态,电源开始正常工作。此时,jfet关断以降低电源功耗;而fps则由单独的变压器绕组供电,经d2整流以及r7和c8滤波。

在反激式转换电路中,无需专门调节电路,就可很好地调节输出电压。这是因为(如忽略寄生效应)两个输出电压的比率等于各自变压器绕组匝数之比率,因此能够调节,比如绕组电压vcc,从而在无需光耦合器的情况下获得相当稳定的隔离输出。采用初级稳压的电源,仍然不具备恒流的特点。

变压器副边电压经d1整流和c4滤波,并经l2和c5后滤波。输出电压经r2、r3、r5、r6、u1和u2构成的电路调节。u1将反馈信号耦合到初级,而c6和r17则构成频率补偿电路,从而形成稳定的闭环。

输出电流由并联电阻r11、r13和r14来检测,并借助q1和u1来调节。当并联电阻上的压降超过q1的vbe时,u1的led中将有电流流过,这会使fps反馈引脚上的电压降低。power-mosfet的占空比减小,最终使输出电压以至输出电流减小。由于双极晶体管(bjt)的vbe对温度非常敏感,因此增加了由r10和ntc thr1构成的补偿电路。r8和r9的作用是关闭u2,防止电压回路影响电流调节回路的正常运作。

r12、r15、r16、d4和c10构成了实现fps中功率mosfet的准谐振开关功能的电路。准谐振开关指对漏电压进行监视,mosfet仅在漏电压最小时才导通。这里利用了这样一个物理事实,即当存储在变压器中的能量全部转移到次级后,就会出现漏极电压振荡。这种振荡是由变压器的激磁电感和mosfet的漏极-源极电容形成的谐振电路造成的。由于开关在最小漏电压时导通,开关损耗大幅降低,emi性能得到提高。这个同步电路实际上没直接连接到mosfet的漏极,而是连接到波形相同但电压幅度更低的变压器绕组vcc。

(素材来源:21ic和ttic和eechina.如涉版权请联系删除。特别感谢)

深圳市永拓丰科技有限公司http://ytf02.51dzw.com/




由于大功率led越来越多地应用于普通照明,市场对驱动这些led的离线电源的需求日益增加。由于led的v-i(电压-电流)特性,这种电源的输出电流必须是恒流。以飞兆功率开关(fps)为基础的电源,通过初级端调节实现次级恒流输出。由于该电源无需运算放大器和光耦合器来稳定输出电流,因而在需要安全隔离的情况下其成本效益非常好。

传统的,基于反激式拓扑结构,在输入电压为85~265vrms时提供700ma的电流和5.1v的最大输出电压。按照其技术数据,该电源应能驱动3w的大功率led。这个电路简单易懂:经过对市电进行整流(bd1-bd4)和滤波(c2、c3和l1),后接一个带fps fsq510的反激电路。

rs2和rs3与ds1和c82构成一个箝位电路(俗称“缓冲器”)网络,吸纳存储在变压器漏电感中的能量。这是为了将漏极电压限制在安全电平上。


在具备实现先进开关电源的所有功能的集成电路系列中,fsq510是“最小型”的成员,而且是集成了700v sense-fet的单芯片器件,而那些功率较大的成员都是双芯片器件,包括一个控制器和一个单独的vds=650v的sense-fet。由于这个系列中所有成员的基本功能和行为几乎相同,因此,对采用fsq510的电源讨论可适用于整个系列。将电源接入市电,就可通过该器件的内部启动电路开始工作,即由内部高压jfet对c8充电,使其达到典型的13v启动电压。一旦达到这个电平,内部power-mosfet就进入开关工作状态,电源开始正常工作。此时,jfet关断以降低电源功耗;而fps则由单独的变压器绕组供电,经d2整流以及r7和c8滤波。

在反激式转换电路中,无需专门调节电路,就可很好地调节输出电压。这是因为(如忽略寄生效应)两个输出电压的比率等于各自变压器绕组匝数之比率,因此能够调节,比如绕组电压vcc,从而在无需光耦合器的情况下获得相当稳定的隔离输出。采用初级稳压的电源,仍然不具备恒流的特点。

变压器副边电压经d1整流和c4滤波,并经l2和c5后滤波。输出电压经r2、r3、r5、r6、u1和u2构成的电路调节。u1将反馈信号耦合到初级,而c6和r17则构成频率补偿电路,从而形成稳定的闭环。

输出电流由并联电阻r11、r13和r14来检测,并借助q1和u1来调节。当并联电阻上的压降超过q1的vbe时,u1的led中将有电流流过,这会使fps反馈引脚上的电压降低。power-mosfet的占空比减小,最终使输出电压以至输出电流减小。由于双极晶体管(bjt)的vbe对温度非常敏感,因此增加了由r10和ntc thr1构成的补偿电路。r8和r9的作用是关闭u2,防止电压回路影响电流调节回路的正常运作。

r12、r15、r16、d4和c10构成了实现fps中功率mosfet的准谐振开关功能的电路。准谐振开关指对漏电压进行监视,mosfet仅在漏电压最小时才导通。这里利用了这样一个物理事实,即当存储在变压器中的能量全部转移到次级后,就会出现漏极电压振荡。这种振荡是由变压器的激磁电感和mosfet的漏极-源极电容形成的谐振电路造成的。由于开关在最小漏电压时导通,开关损耗大幅降低,emi性能得到提高。这个同步电路实际上没直接连接到mosfet的漏极,而是连接到波形相同但电压幅度更低的变压器绕组vcc。

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