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詳析DC/DC電源中的控制芯片DPA426

發(fā)布時(shí)間:2014-10-04 責(zé)任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】DPA426是高度集成的DC/DC電源控制芯片。DPA426支持正激和反激模式,工作高效,能夠?qū)崿F(xiàn)貼片式封裝,而且該芯片簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),節(jié)約空間和成本。DPA426芯片集成了一個(gè)200V的高頻功率MOSFET,DPA426芯片集眾多功能于一身,其中包括輸進(jìn)過欠壓檢測(cè)、PWM控制、開關(guān)控制、熱關(guān)斷保護(hù)、工作頻率選擇、外部時(shí)鐘同步、可編程電流限制、軟啟動(dòng)及管段自動(dòng)重啟動(dòng)。DPA426最大輸出100W,還有DPA423-425,輸出功率分別為18W,35W,70W。
 
詳析DC/DC電源中的控制芯片DPA426

DPA426簡(jiǎn)介
 
DPA426的輸進(jìn)電壓范圍為16~75V,其內(nèi)部功能框圖見圖1,外形封裝見圖2,各管腳功能如下:
 
腳1CONTROL(C)控制腳,接內(nèi)部誤差放大器同相輸進(jìn)端,為反饋電流輸進(jìn)端,用于占空比控制;
腳2LINE?SENSE(L)在線感應(yīng)腳,用于過、欠壓檢測(cè),ON/OFF開關(guān)控制及外部時(shí)鐘同步;
腳3EXTERNALCURRENTLIMIT(X)外部電流限制腳,用于輸進(jìn)電流的可編程限制;
腳4SOURCE(S)接芯片內(nèi)部功率MOSFET源極;
腳5FREQUENCY(F)用于選擇工作頻率;
腳7DRAIN(D)接芯片內(nèi)部功率MOSFET漏極。

 
詳析DC/DC電源中的控制芯片DPA426

功能實(shí)現(xiàn)
 
頻率選擇將腳5與腳4短接,工作頻率為400kHz;將腳5與腳1短接,工作頻率為300kHz,腳5不能懸空。
輸進(jìn)過欠壓檢測(cè)輸進(jìn)欠壓保護(hù)的作用是使輸進(jìn)電壓達(dá)到設(shè)定值時(shí),芯片才開始工作,防止誤觸發(fā);過壓保護(hù)則是保護(hù)電路輸進(jìn)部分,不會(huì)因輸進(jìn)電壓過高而損壞,見圖3。
可編程電流限制將一電阻RIL接于腳3與腳4之間,就可實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部功率MOSFET漏極電流的限制,防止因輸出過流或短路引起的損壞,見圖4。

ON/OFF開關(guān)控制可實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片的開關(guān)控制,腳3若懸空則芯片停止工作,見圖5;若在三極在電源開啟時(shí),防止浪涌電流過大而損壞內(nèi)部功率MOSFET及防止變壓器飽和;自動(dòng)重啟動(dòng)功能是在電路工作不正常時(shí),使芯片處在一種低功耗的保護(hù)狀態(tài),恢復(fù)正常后使電路重新啟動(dòng)。熱關(guān)斷保護(hù)用來保護(hù)芯片不因過熱而損壞,當(dāng)芯片溫度高于137℃時(shí),芯片內(nèi)部保護(hù)電路會(huì)使內(nèi)部功率MOSFET停止工作;當(dāng)芯片溫度低于110℃時(shí),保護(hù)會(huì)自動(dòng)解除,芯片繼續(xù)工作。
 
詳析DC/DC電源中的控制芯片DPA426
詳析DC/DC電源中的控制芯片DPA426

電路設(shè)計(jì)
 
圖8是一標(biāo)準(zhǔn)單路輸出、正激式DC/DC變換器,輸進(jìn)電壓為36~72V,48V輸?時(shí)效率可達(dá)90%。電阻R1設(shè)置輸進(jìn)過、欠壓保護(hù)分別為33V和86V;R3用來設(shè)置輸進(jìn)電流限制;腳5連接于腳1使芯片工作于300kHz;VR1用來嵌位功率MOSFET的漏極電壓并使磁芯復(fù)位;C9及R5用來保護(hù)Q2,使漏源電壓不超過Vdss;次級(jí)功率MOSFETQ1,Q2用來實(shí)現(xiàn)同步整流,進(jìn)步整機(jī)工作效率;L2的低級(jí)用作輸出扼流圈,次級(jí)整流、濾波后為芯片提供偏置電流;穩(wěn)壓部分采用了比較器431,與R10及R11組成的輸出分壓網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較,并通過偏置繞組提供的偏置電流完成穩(wěn)壓;D3及C13組成一個(gè)軟啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò),與芯片內(nèi)部限流、軟啟動(dòng)共同用來防止電源啟動(dòng)時(shí)的過沖現(xiàn)象,R7用來給C13放電;R6,C16,R12,C14,R9,R4,C5共同完成控制循環(huán)響應(yīng)。
 
詳析DC/DC電源中的控制芯片DPA426
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