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IRISMPS1
R
指南
D
ESIGN
技术特定网络阳离子
1.直流输入: V = 36-72V , I = 1.0A最大
2.浪涌电流: 4A最大
国际整流器器
233堪萨斯街El Segundo的CA 90245 USA
3.效率:典型75 %时,在最大负载高线测量( 73 %在低线)
4.输出特性
负载范围
额定输出继电器电压
5V
0A
最大
5A
4.75V ~ 5.25V
(V)
5.打开延迟: 300毫秒@ 36V满载
6.保持时间: 3毫秒( 48V输入满载) / 2MS ( 36VIN满载)
7.短路保护:是
8 :输出上升时间:8ms最大( 10-90 % )
9 :过电压保护:是
10 :开关频率: 85 -425kHz
有关技术文件
AN1018a - 使用IR40xx系列的SMPS IC
AN1024a - 反激式变压器设计的IR40xx系列
IRIS4007 ( K) - 数据表
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IRISMPS1
电路描述
该IRISMPS2 refererence设计是一个完整的测试,电源电路。它是专为36-72V
直流线路的输入,并提供一个5V, 5A满载直流输出。
本设计采用了反激式变换器的拓扑结构,具有IRIS4007K作为主开关和控制装置。
在初始启动电流为IRIS4007K由从DC总线滴管的电阻提供的。一旦电路
在开始的Vcc电源为IRIS4007K来自偏置绕组的主变压器。主
电流控制电路包括一个电流传感电阻器的输出通过电压成比例的反式
前一次电流成IRIS4007K的反馈( FB )引脚。二次电压控制回路的用途
一个齐纳二极管作为基准和一个光耦合器,以反馈变压器两端的信息
隔离边界回IRIS4007K的控制电路。
测试电路的建立
该电路是专为36-72V DC线路输入。为了有效地测试和评估这个电路的iOS
建议用一个100V范围内的直流电源被使用能够供给5A 。该DC
输入功率被施加到引脚在P1 (+)和P 4 (GND)上标记板。
为输出的最佳负载使用是一种电子负载,容许容易变化的输出负载,
例如像一个色度63102.另一种简单的替代方法是使用一个高功率电阻器上的负载。
电路工作原理
电路的前端包括一个EMI滤波器。在加电时的直流电压被施加到所述顶
变压器和电阻器R3的顶部。 R3可以对静态电流流过它充电的450uA
VCC电容C9 。当在IRIS4007K的VCC引脚的电压达到正的欠压锁定
阈值(V
CCUV +
) ,在IRIS4007K开始运作,将开启内部FET 。现在,DC总线电压
在变压器初级绕组中,FET和电流检测电阻器R10被应用。趋势/涌流
通过变压器初级, FET和电流检测电阻器将开始斜坡上升。的速度
斜坡是依赖于DC总线电压。目前的坡道,直到R10两端的电压达到Vth1的
在IRIS4007K ( 0.73V典型值) 。在此期间,没有电流流过任一偏置绕组或
输出绕组,因为这是由二极管D1和D4分别阻断。
在当跨过R10的电压达到Vth1this点在IRIS4007K激活一个比较器和
内部FET断开。现在存储在变压器中的能量使得该电压在漏极
变压器的连接端部上升,并且作为一个结果,在所述偏置电压绕组和输出绕组
变化由负转正。输出整流器现在进行的能量被转移到
输出和偏置绕组。如果在输出固定的全电流负荷将花费的周期数为
的输出电压上升到规定的水平,并且也将需要几个周期的偏置绕组,开始
将电能提供给IRIS4007K的Vcc管脚。在此之前, C9拥有以上的电压
欠压锁定电平( Vccuv- ) ,以确保电路不辍学。在此期间,该电路
无法通过延迟电路产生足够的电压信号以激活所述准谐振操作,所以
电路工作于50微秒的固定关断时间(这是脉冲RAIO控制模式或PRC模式)。
一旦该输出电容C5 / C6 / C13和Vcc的电容器C6被完全充电时,完全
准谐振信号通过该延迟电路D 5 / R 7 / D6的反馈(FB)引脚。这将得到一种
电压高于IRIS4007K的Vth2的门槛,这会激活准谐振操作,持有
内部FET关断,直到所有的能量从变压器的初级侧传送到次级
和偏置输出。当所有的能量被转移,在FB引脚准谐振信号将开始下降
直到它不再能够供给由IRIS4007K内部锁存器所需的1.35毫安,并且FET导通回
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IRISMPS1
上。这也是在IRIS4007K的漏极引脚上的电压谐振的最低点,所以在结果减少
开关损耗。
如果DC输入电压的变化,但在负载保持不变,初级电流斜坡现在将较陡
导致在较短的导通时间,但是仍然是相同的关断时间,因为它仍然需要相同的时间量来传输
相同的能量输出。减小导通时间导致更高的操作频率。
当输入的直流电压保持恒定,但负载减小时,次级侧电压监视
电路( ISO1A / R5 / D3),将看到增加的电压,由于电路仍通过相同的能量向
二次侧,但不太当前正在绘制。这使得齐纳二极管D3导通,这导致了
电流流过光电耦合器ISO1A ,它被跨接在变压器的边界传递到光电晶体管
光耦ISO1B的一部分。这又产生横跨R9上的电压降,从而产生在所述的偏移电压
FB管脚从而降低通过所述电流检测电阻器R10要求的电流需要达到的电压
0.73typ ( Vth1的阈值),在FB管脚,因而更少的能量被置于变压器,同时降低了
ON时间和OFF时间。
电路波形
下面的图显示从电路的各种规定的条件下拍摄的波形
图1),漏极(D)中,在起动电压IRIS4007K (CH1)和Vcc的电压(CH 2)的
图1 )示出了IRIS4007K和Vcc电压的启动期间的满负荷输出的漏极电压
用48VDC输入。注意,小倾角在Vcc电压作为电路开始工作,并且还
反射电压在由于从输出漏极,提高上述直流母线的漏极电压。
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图2 ),漏极(D ) IRIS4007K ( CH1的电压)和FB引脚电压( CH2)在36VDC输入/满载输出
图2 )示出了漏极电压和所述反馈端(FB )的电压。在这种情况下,准谐振信号
摆动一路到接近零伏,漏极前的FET导通,所以underthese
条件下,电路打开FET接近零电压切换时,由于准谐振开关
ING 。 FB引脚信号显示当前的斜坡时,用FET(当漏极电压低) ,而
共振信号被传递回在FET关断时间。
图3 ),漏极(D ) IRIS4007K ( CH1的电压)和FB引脚电压( CH2)在72VDC输入/满载输出
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图3 )示出了又一个满负荷输出相同的波形,如在图2),但此时用一个72VDC输入。
需要注意的是其工作频率已经增大,并且准谐振开关的作用是现
更加明显。这是明显的漏极波形的下降沿的四分之一正弦波的性质,在
其中,在FET导通时,确保它被接通以最低可能电压至底部
降低开关损耗。还要注意在FB引脚电压的较陡的斜坡时,场效应管是导致
在时间更短。
图4 ),漏极(D ) IRIS4007K ( CH1的电压)和/满载的源极(S )引脚电压( CH2 )在48VDC
产量
图4)示出了用于48V输入和满负荷输出的波形,但此时它显示了源极(S ),销
电压与漏极电压示出初级电流的斜坡,它被看作是一个电压的效果
横跨电流传感电阻器R10产生的。注意,该波形示出了在源上一些噪声
端子的电压被smothed由包含R 9和C 12的RC滤波器。该intial电压尖峰的
斜坡的开始是放电准谐振电容器C5和初级绕组的结果
变压器的电容。
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