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高压MOSFET控制器简化非阻隔式切换器的规划
有许多运用需求小包装离线开关电源经过交流电源或有必要占用体系主板空间小。这些规模能够从“永久在线”用于家庭主动化智能电表，能耗监视器家电，在照明运用的高功率因数低本钱的离线式LED驱动器，以满足总谐波失真(THD)的世界要求， EMC和安全性。更高的功率和输出电流才能是两个更令人信服的理由设备制造商迁移到交换机。这些优势将协助OEM厂商满足下降功耗的监管要求，而关于更大的电流满足要求。但是，其他的切换器的长处，如小型化，更宽的输入电压规模，和毛病维护，是明显的为好。这种集成的控制器，内置高压MOSFET，用于非阻隔的低功率AC / DC转化运用包含功率半导体制造商，如德州仪器，Power Integrations公司，意法半导体，飞兆半导体和安森美半导体在其他的庄家。 TI近期推出了一款集成控制器UCC28880这些运用程序。它集成了一个脉宽调制(PWM)控制器和700 V MOSFET，以及一个高压电流源在一个芯片上，然后发动和直接操作从整流的市电电压(图1)。别的，如图1，它包含一个5伏调理器和维护功用像一个限流器，过热维护，欠压确定(UVLO)，以及用于短路在输出过载的维护。非阻隔开关虽然芯片的高功用集成，高压开关的功耗十分低。的部分的额定为约100的静态电流在低负荷与供给100 mA的输出电流的才能。更重要的是，7引脚SO封装减小体系尺度和本钱。依据供货商，规划人员能够运用此开关来构建各种转化器拓扑结构，如降压，降压 – 升压，反激式，具有外部元件数量最少。图1：TI的UCC28880集成了控制器和一个单芯片上的700 V功率MOSFET。它还集成了片上高压电流源。
图1：TI的UCC28880集成了控制器和一个单芯片上的700 V功率MOSFET。它还集成了片上高压电流源。关于这种开关IC的快速和简单评价，TI现已创建了依据UCC28880(PMP8550)的参阅规划。它供给了运用高侧装备降压非阻隔式AC / DC处理方案;规划发生13 VDC和12.8 VDC之间的稳压输出固定在120 mA和示于图2。因为参阅规划选用狂烈形式，无需环路补偿是必要的，然后下降资料清单(BOM)计数极少数如图2.测功用关于该电路外部元件的显现，整体功率和上述跨低70%到高负荷的改变为160伏直流输入，其滴一点点跟着输入电压添加至320直流电压(图3)。因为输出电压调理好，产值低两头之间13 VDC和12.8 VDC高负荷改变，每个测验成果的参阅规划样机由TI建成。同样地，取得满足的成果为瞬态响应和EMI的搅扰。
图2：选用高边降压装备中选用的UCC28880的非阻隔式AC / DC处理方案。它发生的13 VDC正输出电压为120毫安。
图3：非阻隔的AC / DC转化器在图2中在宽规模的输出电流的测得的功率功用。低本钱的处理方案相似，Power Integrations公司处理了其运用LinkSwitch-TN的离线式开关IC的系列低功耗的非阻隔式AC / DC的要求。制造商宣称，开关电源运用的LinkSwitch-TN将供给线性和电容式滴管电源看齐体系本钱制作。虽然下降本钱，运用LinkSwitch-TN型AC / DC开关不会在功用上退让，称供货商。旨在完成降压，降压 – 升压，反激式拓扑，运用LinkSwitch-TN芯片集成了一个700 V功率MOSFET与所需电源控制器功用。这些办法包含振荡器，开关控制电路，高压开关电流源，频率抖动关于电磁搅扰(EMI)下降，逐周期电流约束和热关断(图4)。
图4：LinkSwitch-TN的构件LNK304 / 6的功用框图。这个宗族的首要成员包含LNK302 LNK304和306到这些芯片得到发动和运转功率从漏极的输入电压，无需独自的偏置电源降压或反激式转化器。关于十分低体系本钱，LNK302选用无主动重启的简化控制器。别的，部分被引荐用于非阻隔电源的下360毫安输出电流规模。一个典型施行12 VDC，120毫安非阻隔开关在家电如电饭煲和洗碗机运用是如图5所示。依据产品数据表，LNK304被选定为这个运用程序，使其作业在大多非接连形式(MDCM)。二极管D1约为75 ns的反向恢复(TRR)的时刻是能够承受的MDCM操作。关于接连导通形式(CCM)运转，与35 ns的TRR二极管被引荐的产品数据表。
图5：LNK304依据非阻隔的AC / DC转化器与通用输入和±12VDC输出以120mA的输出电流。除了运用笔记AN37这些零件，¹Power Integrations公司现已准备好也参阅规划和规划实例，以简化在这些运用中运用的LinkSwitch-TN产品。举例来说，比方规划DER-386介绍一个9瓦的高功率功率因数校对运用LNK306DG非阻隔降压LED驱动器。一个完好的原理图出现PCB布局和丈量的功用成果本文档中描绘。其他供货商在低功率离线非阻隔开关磨损包含意法半导体，飞兆半导体和安森美半导体。ST，例如，推出的演示板(图6)，指定STEVAL-ISA035V1，选用低功耗开关IC的VIPer12A-E或VIPer22A的-E，后者专为12 VDC在350 mA和16 VDC在350 mA时。
图6：ST的评价板STEVAL-ISA035V运用引脚对引脚兼容开关IC的VIPer12A-E或VIPer22A的-E。总归，有许多运用需求低功耗的非阻隔式AC / DC开关在紧凑型封装本钱低。这篇文章解说说，有这个服务范畴的多家供货商，并评论了一些他们供给的集成电路。除了扩展其产品组合，这些供货商也参加新的花俏而不添加本钱或影响功用。
