集成MOSFET驱动器的全桥移相控制器-LM5046(三)
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摘要:新推出的全桥移相控制器LM51346,全桥变换器的全部功能,LM5046组成的全桥DC/DC基本电路,内部等效电路。而其具备28个PIN脚功能,文中一一有分解说明。
关键词:全桥移相控制器LM5046:28个PIN脚功能(上接第9期)
(13)同步整流器的控制输出(SR1、SR2)
变压器二次侧采用同步整流可以大幅度提高效率,特别对于低输出电压的变换器,整流二极管的正向压降从0.5V~1.5V减到10mV~200mV。采用MOSFET的同步整流有效地降低了损耗,在典型应用中,变压器二次侧绕组为中心抽头式,输出滤波电感与之串联,同步整流的MOSFET提供接地通路,流过电感电流,从图3可见,当H01/L02导通时,功率传输从初级到次级。此时,SR1的MOSFET使能导通,而SR2的MOSFET关断,二次侧线圈接到SR2,MOSFET的漏极,电感电流连续流过SR2的MOSFET体二极管,体二极管会导致更大的损耗,此时,令SR2的MOSFET导通,大幅度降低功耗,为了防止电流短路,当H02/LO1使能时,SR2的MOSFET导通而SR1的MOSFET关断。
在自由运转期,电感电流总是均衡地流过SR1和SR2的MOSFET,在H01/LO2导通之前,SR2的MOSFET被禁止,SR2的体二极管连续地携带大约一半的电感电流直到初级功率上升,将SR2 MOSFET的体二极管反偏,死区时间T1将设置允许SR的MOSFET关断的最小时间。
SR驱动器由REF稳压器供电,每个SR输出都能源出0.1A,漏入0.4A电流驱动电压为5V,5V的SR信号使LM5046传输SR信号经过隔离边界,它可通过固态隔离器或变压器完成.实际的MOSFET源和漏电流由二次侧栅驱动供给。
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T1和T2由外部接到RD1和RD2到AGND的电阻调节器,注意,当RD4应对最大占空比时,RD2则不,RD1和RD2电阻要紧靠IC,电阻值由下式计算:
RD应在20~100k之间。如果死区T1为60ns。则RD1为20kΩ。
(14)同步整流器的软起动
前面已经讲过,LM5046包含二次侧的软起动功能,这样极大地令同步整流器进入稳态占空比,这个功能保持同步整流器在基本的软起动期间关断。允许输出电压线性地增长,进入预偏置负载,然后SR输出占空比增大,防止输出电压因不同二极管压降及导通电阻而扰动。再有,当LM5046加入偏置源时,SSSR电容由内部MOSFET放电,当SS电容充电到2V时,COMP将控制占空比,亦即ICOMP<800μA,SSSR放电,释放的SSSR电容开始由20μA电流源充电,在同步整流的软起动期间,SR1和SR2同时导通,如图5(a)所示,为防止任何的变压器不平衡,进入稳态如图5 (b)同步整流器输出可以用将SSSA端接地来禁止。
(15)预偏置起动
对功率变换器共同的需要是有一个单调的输出电压起动上升,进入预偏置负载,即预充电给输出电容,在预偏置负载条件下,如果同步整流器遭遇不成熟期,它将会从预充电的输出电容漏入电流。结果导致不希望有的输出电压下沉。这是不希望出现的,而且可能损坏功率变换器。LM5046使用独有的控制电路确保同步整流器的智能导通,输出电压单一方向上升,起动时,SSSR电容保持地电平,禁止同步整流的MOSFET,只允许其体二极管工作,一旦占空比开始由COMP控制替代软起动电容。亦即ICOMP<800μA及SS端电压>2V,同步整流器的软起动将起始。SSSR电容然后释放,由20μA电流源充电,进一步见图6。在SSSR端一个1V的偏置用来提供附加的延迟,这个延迟可以确保输出电压稳定,在同步整流MOSFET工作时防止任何反偏电流。 (未完待续)