1.驱动芯片IW1706-00介绍
IW1706是一种选用数字操控技能对建峰电流形式PWM反激式高性能的沟通/直流电源操控器。此芯片中包含了直接驱动功率晶体管，作业在准谐振形式，高功率，内置维护功用等特色，一起明显削减了外围元器件数量可到达简化规划和下降资料总本钱的意图。IW1706具有软发动计划，它答应快速而顺畅发动与小型和大型的电容负载。IW1706消除次级反应电路一起也具有了超卓的输出特性和负载调理。它也消除环路补偿元件的需要在坚持稳定的一起在所有操作条件。脉冲波形剖析脉冲答应一个环呼应比传统的解决计划更快，然后提高了动态负载呼应。内置的功率约束功用能够优化变压器规划在通用离线运用，答应一个广泛的输入电压规划。电力供应与iw1706树立能够完成最高的均匀功率和快速而顺畅发动宽规划电容负载。
IW1706具有以下特色：
● 原边反应消除光电阻隔器和简化规划
● 自适应操控能够快速和软发动
● 很紧的稳定电压调理
● 低共模噪声
● 优化PWM开关频率72 kHz的最大到达最佳规划和功率
● 自适应PWM/PFM操控提高了功率
● 直接驱动晶体管开关下降了本钱
● 动态的基极电流操控
● 无外部补偿元件
● 契合EPA 2节能标准有满意的裕度
● 内置短路维护、输出过压维护
● 内置的电流检测电阻短路维护
● 恒电流操控
表1：
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管脚号 |
称号 |
描绘 |
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1 |
Vcc |
电压输入脚及逻辑操控脚 |
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2 |
GND |
地 |
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3 |
Vsense |
辅佐绕组模仿电压输入脚 |
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4 |
Isense |
类比电流输入脚，用来约束环路峰值电流操控形式及周期 |
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5 |
Output |
晶体管输出驱动脚 |
主体电路的规划
在本规划中AC-DC部分选用的拓扑结构是一个阻隔式原边反应驱动计划，可运用于190-265V的输入电压规划，输出为18V、300mA。
2、输入EMI滤波
保险丝FU1供给整个体系的毛病维护，此外供给额定的阻尼以确保体系在调光进程中不会呈现震动然后引发的闪耀现象。
压敏电阻VR1一般被广泛的运用在各种开关电源线路中，其效果首要是避免由于电网电压中的瞬时电压骤变然后构成的或许对外围电路的损伤。当高压来届时，压敏电阻的电阻下降而将电流予以分流，避免遭到过大的瞬时电压损坏或搅扰。因而维护了灵敏的电子组件。
桥式整流器BR1则是运用二极管的单导游通性进行整流，常用来对AC沟通电进行全波整流，以取得杰出的功率因数和低THD。
图2 输入整流部分
EMI滤波部分：电容EC1、EC2和共模扼流圈L1构成坐落桥式整流管后边的EMI滤波器。该输入π滤波器网络与IW1706芯片的频率调制特性完美结合，可使规划满意Class B搅扰限值。电阻R1可在必要时衰减EMI滤波器的谐振，然后避免当在体系(驱动器加外壳)中丈量时EMI频谱中呈现峰值。
图3EMI滤波部分
3、发动电路
芯片IW1706选用立异的专有软发动计划，能够完成滑润发动。当体系上电时，VCC引脚经过发动电阻R2、R2A、R2B上电，当电源电压VCC旁路电容彻底充电，电压高于发动阈值的VCC(ST)，使信号变得愈加活泼，使操控逻辑，和iw1706的软发动功用。软发动进程中，原边峰值电流是有限的循环于内部比较器。整个软发动进程能够分解为几个阶段根据输出电压水平，这也便是经过原边直接检测到的信号。在不同阶段,iW1706自适应操控开关频率和一次侧峰值电流,输出电压能够快速树立在前期阶段顺畅过渡到所需的调理电压在终究阶段,不管任何运用程序或许发生的电容和电阻负载。这种自适应操控方法使得整个体系本钱最低，一起软发动功用使得iW1706能够抱负合作电源适配器运用如ADSL调制解调器等大电容负载。
假如在任何时分Vcc电压低于欠压确认(UVLO)阈值Vcc(UVL)，然后iW1706就开端封闭。此刻发动信号变得低和VCC电容开端充电再次向发动阈值初始化一个新的软发动进程。
图4 发动电路
4、IC操控电路
IW1706是一款数字型操控IC，与模仿型操控IC不同，他首要作业特性如下：
在恒压形式操作时,假如满负载作业条件下，iW1706一般作业在脉宽调制(PWM)形式。在PWM形式下,芯片开关频率坚持不变。当输出负载IOUT下降时，Ton下降,随后操控器自适应转换为脉冲频率调制(PFM)形式。在PFM作业形式下，下降负载电流,时刻添加,因而切换频率削减。
当开关频率挨近人耳听觉临界时，,iW1706转换到另一个等级的PWM形式,即深度PWM形式(DPWM)。DPWM形式期间,开关频率坚持在25 kHz为了避免音响噪音。跟着负载电流进一步削减,iW1706转换到另一个等级的PFM形式,即深度PFM形式(DPFM)，也便是说芯片能够下降开关频率到十分低的水平，尽管整个声响频率规划切换频率下降。
iW1706还包含一个共同的专有的准谐振开关计划,到达电压操控形式时，翻开每一个PWM和PFM切换周期,在PFM和PWM形式,在CV和CC不同作业形式下操作。这种共同的功用大大下降了开关损耗和dv / dt在整个运转规划的电源。这种共同的功用大大下降了开关损耗和dv / dt在整个运转规划的电源。由于准谐振开关的性质,实践逐周期切换频率会略有不同,这对下降EMI供给额定的协助。这些立异的数字操控架构和算法使iW1706到达最高全体有功率不熟悉和最低EMI,不会构成可听噪声在整个操作规划。
在每个开关周期的下降沿VSENSE将查看。假如VSENSE的下降沿未被检测到,关井时刻将延伸至检测到VSENSE的下降沿。最大答应变压器110μs重置时刻。当变压器重置时刻到达110μs，iW1706中止运转。
峰值电流约束(PCL)过流维护(OCP)和检测电阻(R5、R5A、R5B)短维护内置到iW1706(SRSP)特性。iW1706的ISNSE能够监督一次电流峰值。这答应逐周期峰值电流操控和约束。当主峰值电流乘以电流检测电阻大于1.15 V时，体系断定过电流(OCP)，此刻集成电路将当即封闭直到下一个周期。
为避免电流检测电阻短路或许有潜在风险的过电流条件不被检测到。因而,%&&&&&%规划检测到之后当即发动和封闭。IC的VCC电压开端下降，VCC低于UVLO阈值后,操控器重启,然后发动一个新的软发动周期。操控器继续测验发动,但不彻底发动,直到毛病条件移除。
图5 %&&&&&%操控电路
5、VCC供电和输出反应回路
如上所述，当VCC旁路电容电压高于发动阈值的VCC(ST)，体系开端作业。发动电阻开端中止作业，此刻辅佐绕组上电压经过D2、R7继续供电给VCC引脚。D2、R7效果是滤除因变压器上漏感发生的尖峰电压，该尖峰电压假如直接加到VCC引脚，芯片内部会对尖峰电压进行误判别，芯片内部会判别VCC电压高于过压确认(UVHO)阈值Vcc(UVH)。然后引起芯片的误操作。
输出反应回路CV操作形式：现在大部分芯片都是直接取样辅佐线圈上电压，由于漏感的原因，在MOS关断后，也便是次级二极管导通瞬间，会发生一个尖峰，影响电压采样，为了避开个这个尖峰，大部分厂家都是选用延时采机，也便是在MOS管关断一段时刻后再来采样线圈电压。然后避开漏感尖峰。这种采样方法其实在曾经许多芯片上的过压维护上也都有运用，比方OB2203和UCC28600，NCP1377上都有这样的运用，所以能够得到较高精度的过压维护。还有些厂家是鄙人取样电阻上并一个小容量的电容来完成。一起建义咱们吸收电路运用恢复时刻约只要2us的IN4007再串一个百欧左右的电阻作吸收。能够减小漏感发生的振铃，然后减小取样差错。得到较高采样精度。次级圈数固定，辅佐绕组固定，取样精度高。比较器内部精度也高，天然能够得到较高的输出电压精度。
以上文字描绘详见下图，其间包含输出电压的计算公式。
下图中，许多人不明白C3的效果。剖析如下：
采样电压和基准电压比较发生差错电压，PSR是关断MOS次级续流时分采样，电容C3的效果便是存储差错电压的。假如不加这个电容。次级管断的时分采样，到初级注册MOS的时分操控电路就底子不知道次级输出的状况。这个点容假如太大，那么上面会存储过多的能量。当输出变化的时分要很长时刻这个电容才干回复到正确的差错电压。所以就表现出电源呼应慢。因而C3的挑选也很重要。
图6 VCC供电和输出反应回路
6、RCD吸收回路
RCD吸收电路它由电阻Rs、电容Cs和二极管VDs构成。电阻Rs也能够与二极管VDs并联衔接。RCD吸收电路对过电压的按捺要好于RC吸收电路，与RC电路比较Vce升高的起伏更小。由于能够取大阻值的吸收电阻，在必定程度上下降了损耗。也便是说，其首要意图是：用于吸收功率Mos(芯片内部已集成,Vds耐压值为650V)漏源端尖锋电压，其取值能够视状况予以减轻。，一般会在RCD吸收回路中串联一个电阻，串联一个电阻的效果是按捺RCD的二极管的反向恢复电流，包含吸收的二极管选用慢管也是相同的效果，都是起到延伸EMI退磁回路的调整效果;
图6 RC吸收回路
7、输出回路操控
规划体系时，确认输出肖特基二极管的耐压。关于这类芯片架构， 12V输出电压主张选用100V耐压的肖特基二极管。24V输出电压主张选用200V耐压的肖特基二极管。因而本次规划输出18V也能够选用200V耐压的肖特基二极管。
R9、C4 是整流管的吸收回路,对整流管的电压波形起调整效果,并避免过高的尖锋电压损坏整流管;对EMI 整改有用。
EC4,EC5,EC6是储能%&&&&&%,能够说输出部分的能量都要由它们供给,对它们的要求是内阻越小越好,能接受的纹波电流越大越好。
R10是假负载,对电源轻载时的稳定性有效果,并不必定用到,先留方位。
ZD1是稳压管，起过压维护效果。假如ZD1 短路击穿，则永久性损坏电源，维护终端设备，，比方iphone 、ipad等。当然，这样做，有必要树立在，电源有杰出的短路维护状况下，过压维护，是意外维护，竟然电源产品过压了，咱们就不要由于一个电源，焚毁用户贵重的手机。便是平衡规划，平衡考虑的成果了。
别的，数字型操控芯片有一个优点便是，为削减次级电路在与电缆和电缆衔接器衔接进程中的压降，iW1706集成了一个立异的方法来补偿这个状况。这个电压降的iW1706补偿经过供给反应信号的电压偏移根据负载电流检测的数量。
图7 输出回路操控
参考文献：
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