LinkZero-Ax零待机功耗集成离线式转换开关
2.4 反馈输入电路恒压(CV)模式
反馈输入电路的参考电压为1.70V,当FB引脚上的电压达到1.70V时,在反馈电路输出上则产生一个低逻辑电平(禁止),并且在每一个周期开始时被采样。如果反馈电路输出高电平,MOSFET则导通(使能),否则关断(禁止)。由于采样在每一个周期开始时完成,在剩余周期部分被忽略期间,引脚FB上的电压将发生变化。
2.5 全方位保护
(1)输出功率限制
当FB引脚上的电压满载并降至1.70V以下时,将自动启动0.9V的门限电压,振荡器频率降低40%,该功能限制电源输出电流和功率。
(2)BP引脚欠电压/过电压保护
当器件BP引脚上电压洚至4.85V以下时,功率MOSFET则停止开关。当BP引脚上电压上升到5.85V时,功率MOSFET将导通使能。
如果器件引脚BP上电压升至6.45V以上,锁存器将置位,MOSFET则停止开关。为复位锁存器,引脚BP上的电压必须拉低到1.5V以下。
(3)过温度保护
当芯片温度超过142°时,功率MOSFET被禁止运行。一旦芯片温度降至72℃以下,MOSFET重新使能。
(4)电流限制
器件的电流限制电路检测MOSFET电流,一旦该电流超过内部门限电平,MOSFET将截止。在MOSFET导通后265ns的短时间内,前沿消隐(LE B)电路禁止电流限制比较器操作。前沿消隐时间(265ns)保证电容和整流二极管反向恢复期间引起的电流尖峰不会过早终止MOSFET导通。
(5)引脚FBh的开环保护
当检测到在器件引脚FB上的开环故障时,内部电流源将引脚FB上的电压上拉到1.70V以上,器件则停止开关,并在160个周期之后进入掉电模式。
(6)自动重启动
当出现输出短路等故障时,LinkZero-AX则进入自动重启动操作。每当引脚FB上的电压超过0.9V的自动重启动门限时,振荡器复位,内部计数器计时。如果FB引脚上电压低于0.9V持续时间长于145ms到1.70ms(取决于AC线路电压),MOSFET将停止开关。在典型12%的占空比上,自动重启动使MOSFET开关交替使能和禁止,直到故障解除为止。
3 LinkZero-AX的应用电路实例
图4所示为一种利用LinkZero-AX(型号为LNK508DC)的典型非隔离式5V、300mA输出辅助电源电路。
该图所示电路的AC输入电压范围为85~265V,电路输入端上的RF1为阻燃可熔电阻,VD1~VD4组成桥式整流器,C1、C2和L3组成П型输入滤波器。U1的频率抖动特性消除了Y电容或共模电感器。与L3相并联的电阻R2用作阻尼电感和电容产生的谐振,RF1用作限制浪涌电流。
变压器T1二次侧上的VD6为整流器,L4、C6和C8组成滤波电路,R8和C4用作抑制高频传导和EMI辐射。R13为预负载电阻,为电容放电提供通路。
输出电压经R9和R3检测并反馈至U1的FB引脚,电容C7用作高频滤波。为保持输出电压调节,通过反馈控制U1内MOSFET的导通和关断。如果U1引脚FB上的电压超过1.7V的门限,开关周期则被跳越。当在FB引脚上的电压低于1.7V的禁止电平时,开关周期则重新使能。通过调节使能到禁止开关周期之比,可实现对输出电压的调节。当负载增加超过输出峰值功率点时,所有开关周期使能。随着输出电压回落,U1引脚FB上的电压开始降低。为限制过载功率,开关频率也将会降低。当FB引脚上的电压降至0.9V的门限电平以下时,系统将进入自动重启模式。在自动重启动模式,电源关断约1.2s,然后再导通约170ms。在输出短路和开环故障情况下,自动重启动功能可将交付的功率减小85%以上。
晶体管VT1、电阻R10、R12和R16组成掉电(PD)置位电路。当在PD置位端施加一个大于等于2.5ms的脉冲,通过VT1和R16等拉高U1引脚FB上的电压或当输出轻载时,在跳越160个开关周期后,系统将进入掉电模式,LinkZero-AX则停止开关。如果在PD复位端施加一个脉冲信号使晶体管VT2导通,或者将机械开关SW1闭合,都会将U1引脚PD上的电压下拉到1.5V以下,U1将进入复位或唤醒模式。PD置位或复位信号可由系统微控制器提供。
4 结束语
LinkZero-AX芯片集成了一个700V的功率MOSFET和一个电源控制器,用其可以设计待机功耗小于3W的辅助电源,满足全球的能效规范。利
用系统微控制器信号可以触发掉电模式,有效关闭电源。利用按键开关或复位脉冲可使器件掉电模式复位/唤醒。LinkZero-AX在与CAPZero零损耗电容自动放电IC和SENZero零损耗高压检测信号断接IC结合使用,能使大功率电源的待机功耗降至5mW,甚至接近于零。
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