Vol.02-06 -E / June2002
MR2000系列
待机兼容部分谐振电源IC模块
与高速IGBT
茂久田 - 电子设备Div.Group高级电源产品事业部。设备设计部
(加入本公司,1991年)
1
介绍
该MR2000系列的发展
由经济部节约能源的指引,工商要求
减少各类电器产品的待机功耗的手段
减少对环境的CO
2
的水平。有在降低功耗的需求强劲
通用设备,诸如电视机和机顶盒( STB ),其保持在待机状态长时间
时间,和微负载下有效的操作是必需的。此外,在要求整合
各种保护功能,更高的功能性,并且价格较低的正在增加的程度
它现在是很难满足这些要求与现有产品。
作为响应,一个多芯片模块( MCM)的结构,结合仅一个主开关和控制
集成电路,已在MR2000系列高功能性的和低成本的集成电路的发展通过
模块。
2
概要
该MR2000系列包括100V输入, 200V /输入世界各地的IC模块,具有功能
突发模式微负载下的转换。在100V输入MR2500系列采用了500V
抗MOSFET ,而200V /世界范围内输入MR2900系列采用了新开发的
900V耐高速IGBT和用于各种输入范围而优化的开关装置。
这两种设备都是局部共振电源IC模块包括低功耗
控制IC的控制电路。
作为用于先前MR2000系列模块都包含在一个完全成型的MA系列包
电源混合集成电路具有添加的螺纹孔。
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2-1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
主要特点
电流消耗与减少使用连拍模式,促进待机兼容性
与单个转换器。
优化的开关器件提供了高效率的理想部分谐振操作
和低噪音。
在耐900V开关设备(高速IGBT)简化了电源的设计
全球输入。
微负载下的功耗非常低(突发模式)。
使用漏极踢电路省去了一个启动电阻。
使用软驱动电路的降低了噪音。
结合了过电流保护功能(初级电流检测,吨限) 。
采用过电压保护和热关断功能。
电源电路可以用最少的外部组件进行配置。
采用全模压封装,有利于保温设计。
2-2
产品阵容
utputcapacity P 2 O [W] ( referencevalues )
MOD EL
主要SW痒
PEAK
I N把
电压
PEAK
INP UT
CURR耳鼻喉科
我NPU吨
电压
法兰
AC 90 1 3 2V
MR 2520
MR 2540
MR 2920
MR 2940
igh- SPE版
IGBT
MOSFET
8
500
13
7
900
10
100
150
-
-
我NP ü牛逼
电压
为R n a GE
A C 90 27 6 V
-
-
10 0
15 0
IN PUT
电压
R A NGE
作为C 1 8 0 2 7 6V
-
-
150
225
表1 MR2000系列产品阵容
密码Vol.02-06 -E
MR2000系列
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等效电路和外观
7
漏极/集电极
Z /
Q1
IC1
F / B
GND
VCC
VIN
1
2
3
4
5
6源/发射器
图1等效电路
图2外观
3
3-1
特点
主开关装置 - 高速IGBT ( MR2900系列)
在新电元高速IGBT的独特(专利)结构,同时提供高速
开关和低饱和电压在一个单一的设备,从而还允许它的使用在切换
电源供应器。这种新开发的高速IGBT位于MOSFET之间
双极型晶体管(图3) 。
图4示出的损失在900V耐开关装置在世界范围内的比较
局部谐振电源。损耗曲线是比较平坦的相对于宽范围
输入电压,因此该装置的使用最优化的各种国际输入的
电压。
设备
MOSFET
符号
DRIVE
电压
损耗
大
开关损耗
小
快速
IGBT
电压
IGBT
电压
BJT
当前
小
大
开关装置的比较图3
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双极晶体管
主开关损耗P [W]
高速IGBT
MOSFET
100V
200V
300V
AC输入电压Vin (V)
损失在900V耐切换装置图4的比较
3-2
900V阻力在高速IGBT的优势( MR2900系列)
该MR2900系列集成了一个900V耐高速IGBT几乎理想的部分
共振操作。
图5显示了650V和900V的电阻波形之间的比较。使用的
900V耐装置允许一个足够小的谐振电容器的放电电流,与
从而降低了开关损耗。这反过来又允许增加的容量
谐振电容器C1 ,从而允许更低的噪声和更高效率的电源。
维持电压的电阻足够的余量的能力省去了一个DCR
缓冲电路,从而减少了所需的元件数量,并允许功率的设计
电源具有超强的性价比。
800
700
600
500
400
300
200
100
0
电压[V]
900V设计
650V设计
电流[ A]
小开关损耗
波形之间的比较图5与650V和900V电阻
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不必要
放电电流减小
图6谐振电容器放电电流为ON
3-3
保护电路
1
负载短接保护
一负载电流降低电路的夹杂物能够根据负载的减少加热和
减轻了设备上的应力。
2
保护,防止故障的开
前沿空白( LEB ),防止误动作的过电流检测电路
由于放电电流在部分共振电容器在ON位置。
3
保护,防止在故障关闭
在ON-死定时器的包容防止故障的关。
此功能可以确保谐振振荡,由于漏感和
谐振电容器,在OFF时,被识别为触发信号,并触发输入则
屏蔽,以防止再次切换ON 。
4
过电流保护
过电流保护装置包括脉冲逐个脉冲的过电流保护
来检测初级电流,并在接通宽度的限制。
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MR2900
应用说明
注意事项:使用此文档时
1.本文档中提供的参考电路图和零件表是为
使用基本电路设计知识的人来帮助理解本产品。
因此,它们不构成输出,温度或其它特性的保证,或者
性能或安全有关当局决定。
2.本文件中提到的产品是半导体元件中一般使用的电子
设备及一般工业用途。已考虑到确保安全,
作为适合于用户所使用的系统的重要性可靠性。请联系
新电元的销售款,如果任何点都不清楚。
3.故障安全设计和安全要求,必须在应用程序中加以考虑,其中特别
高水平的可靠性和安全性是必需的(例如核电控制,航空航天,交通
设备,生命支持用于医疗设备,燃烧控制设备,各种类型的
安全设备) 。
请联系我们的销售部门,如果有什么不清楚。
4.新电元花费招致损失或损害,或侵犯专利或承担任何责任
供参考的其他权利,因为使用的电路图和部件表的结果
在本文件中。
5.本文档中提供的参考电路图和零件表不
保证或授权执行新电元的知识产权,或任何其他权利,
或第三方。
采用新电元产品6系统注意到了这一文件中,哪些是战略物资如
在外汇及外贸管理法和出口贸易管理规定
法律规定下,在出口前的相关立法出口许可。
查询:功能性器件事业部,设备销售部,设备销售部
Ph
传真
03-5951-8131
03-5951-8089
谢谢
1995年7月1日
新电元电器制造有限公司
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MR2900
应用说明
目录
1.概要
1.1简介
1.2特性
1.3应用
1.4绝对最大额定值
和参考输出容量
1.5等效电路和尺寸
2.框图
2.1框图
2.2引脚功能说明
3.操作说明
3.1启动电路
3.2触发电路
3.3局部共振
3.4待机模式控制
3.5输出电压控制
3.6软驱动电路
3.7电路负载短路
3.8集电极引脚(引脚7 )
3.9热关断电路( TSD )
3.10过电压保护电路( OVP )
3.11故障防止电路
(已申请专利)
3.12过电流保护电路
4.标准电路
5.设计程序
5.1设计流程图
5.2主变压器设计步骤
5.3主变压器设计实例
5.4选择常数的
外围元件
6.散热设计
6.1结温度和功率损耗
6.2结温
热阻
6.3注意事项散热设计
…
…
…
19
19
19
…
…
…
…
13
13
15
18
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
6
7
7
8
9
9
10
10
10
10
11
11
12
…
…
5
5
…
…
…
…
…
4
4
4
4
4
本文档中提供的数值是基于初步的规格为2001年6月29日,并在未来可能会改变
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MR2900
应用说明
1.1简介
1.概要
该MR2900系列IC模块为200V和自动感应输入的微观设计了一个突发模式切换功能
负载。这些模块是局部的谐振型的,并且由两个200V和优化的开关装置的
自适应电源输入端和一个控制IC 。他们的目的是提供以下的电源特性。
1.2特性
1,一种超高速IGBT与900V的电阻,确保高效率和低噪音以部分共振。
2,一种超高速IGBT具有900V耐简化了设计为自适应电源输入。
3.极低的功耗微负载(突发模式) 。
4.板载启动电路省去了启动电阻。
5.软驱动电路实现了低噪音水平。
6.过电流保护功能(吨极限,初级电流限制) 。
7,过电压保护和热关断功能。
8.电源电路可以用最少的外部元件构成。
9.采用全模封装提供了绝缘设计的好处。
1.3应用
电视,显示器,打印机,录像机, DVD ,机顶盒,空调,冰箱等电器和办公设备。
1.4绝对最大额定值和参考输出容量
绝对最大额定值
模型
MR2920
MR2940
峰值输入电压
V
in
[V½
900
输入电流峰值
I
in
[A½
7
10
最大输出容量P
o
[W½
输入电压范围
90V至276VAC
100
150
180V到276VAC
150
225
最大输出和输入电压范围有不同的设计条件。
1.5等效电路和尺寸
φ3.2
20.0
±0.2
收藏家Z /
7
1
3.0
±0.2
2
Q1
IC1
4
5
6
发射器/ OCL
V
cc
V
in
11.8
±0.5
2.4
±0.2
4.2
±0.5
7.6
±0.5
3
F / B
GND
8.0
12.0
+0.2
-0.1
5.0
±0.2
4.2
16.7
±0.3
2.7
±0.2
2.54
±0.2
6×1.7
±0.3
=15.24
±0.3
0.7
+0.3
-0.1
4.5
±0.5
0.7
±0.2
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