微波EDA网,见证研发工程师的成长!
首页 > 应用设计 > 消费类电子 > 利用STR-F6656设计34

利用STR-F6656设计34

时间:01-12 来源:广州中同大学   冯镇业 点击:

1 引言

混合型电源IC STR-F6600系列是日本Sanken电气公司的近年产品。它内含MOSFET及控制IC部分,是专门为反激型变换器设计的,特适用于彩色电视机开关电源。

该混合IC可工作于准谐振方式以及脉冲占空比控制(PRC--PulseRatioControl)方式。它具有常规第二代SMPSIC的特点,即采用次级输出采样及光耦反馈稳压、准谐振、高效率、宽输入范围、良好的输入电压调整率和负载输出特性,还有过流、过压及热保护等。相对于同类型的其它厂家IC,它多了一个热保护以及开关电噪声较小,可简化或甚至取消浪涌吸收电路。

本文介绍该系列IC的工作原理,在此基础上描述怎样利用它设计制造一个34″彩色电视机开关电源。文中给出样机电源电路,变压器设计以及实验结果。实验表明,该电源完全符合电视机电气要求,它外围元件少,设计容易,稳定度高。在高温、低温、EMI、短路和开路等环境和安全实验中均符合国家标准,是一个不可多得的简单和高效能的电视机实用开关电源。

2 混合型开关电源控制器STR-F6600系列原理和特性简介

图1给出了STRF6600系列的原理方框图。这是一个有一个引出脚的塑料封装IC,其每脚功能简述见表1。

表1 STR-F6600系列每脚功能管脚符号说明功能

管脚 符号 说明 功能
1 OCP/FB Overcurrent/Feedback terminal 输出过流检测信号和稳压控制信号
2 S Source terminal MOSFET源极
3 D Drain terminal MOSFET漏极
4 VIN Supply terminal 控制电路的电源输入端
5 GND Ground terminal

2.1 起动电路

当AC电源在t0加入时,由图2可知,在半个周期内,A点对地峰值电压VA≈Vd(整流电压),VA经过R902向C909充电,使IC脚④上电压Vin近似线性上升(见图3)。当Vin上升到阈值电压Vin(ON)=16V时,IC内的控制电路开始起动,Vin端口上的输入电流Iin由100μA突升到30mA,电容C909来不及供电而使Vin下降。如果此时由驱动绕组D1所提供的DC电压足够的话,Vin将不致于掉到仃振阈值11V以下,则IC继续工作起动成功。驱动绕组D1的圈数须保证经整流后在C909上电压超过11V,同时又要低于20.5V。因为Vin大于20.5V则过压保护电路起作用,Vin小于10V时则欠压保护电路起作用。一般Vin取18V是较合适的。

关于R902及C909的选值要适当。R902、C909太大均会使IC起动时间t1t0延长。但C909亦不能过小,否则在驱动绕组电压到来之前它已不能维持IC动作,这样就不能顺利起动。一般对宽电源(90~270)VAC电压C909取(47~100)μF,R902取47kΩ~68kΩ是合适的,对窄电源(200VAC),R902可取82k~150k。在本例子中,当R902=82kΩ,C909=47μF,输入电压为90V时,其开机起动时间为1.3μs左右。

2.2 内部振荡器,稳压原理和过流保护

(1)内部振荡器

IC内部振荡器是通过对C1的充放电而形成振荡脉冲的,放电时间常数C1R1(≈50μs)决定了MOSFET的关断时间。在PRC运用模式中,稳压是由固定toff而变化ton来达到的。图4示出了当没有稳压控制信号输入时,内部振荡器的工作波形。由图5波形可见,当MOSFET导通时,电容C1被充电到6.5V。同时漏极电流ID逐步上升,在R5上形成一锯齿形状电压VR5。VR5通过R4后几乎无损失地加到IC的①脚OCP/FB端口。当①脚电压V1达到阈值Vth1≈0.73V时,比较器1开始动作,它使振荡器输出反相,并通过驱动级将MOSFET关断。此后C1通过电阻R1放电,C1两端电压按恒定的放电时间常数C1R1线性下降。当它降到3.7V左右时,振荡器输出再次反相,使MOSFET重新导通,C1电压再次跳升到6.5V。如此不断重复上述过程。

由上述可知,MOSFET的导通持续时间ton是由VR5的上升斜率决定的,而toff在PRC模式中则由C1R1决定。

(2)稳压原理

如图5所示,为了控制输出,光耦合器的误差信号输出电流在R4上形成电压降VR4串接在VR5上,从而使输入到①脚的电压V1波形部分受到VR4的控制,使比较器1提前或拖后反相,以改变MOSFET的ton从而改变次级输出电压,达到稳压的目的。这属于电流控制方式。一般说来,在电流控制方

Copyright © 2017-2020 微波EDA网 版权所有

网站地图

Top