CR5822 是一款率離線式準諧振反激變換器, CR5822 設計了多種工作模式,這些
工作模式受控于轉換器的負載狀況。同時,基于減小開關損耗的多種模式綜合運用,優化
地提高了轉換器的工作效率。在正常負載情況下,CR5822 控制系統工作于準諧振模式,在
開關管漏電壓的低點打開開關,減小開關損耗;在輕載時,CR5822 控制系統工作于脈
沖頻率調制模式;空載時或者負載非常輕的情況下,CR5822 控制系統工作于突發模式。
CR5822 還設計了可調式的軟啟動控制和基于系統穩定工作的一系列故障保護措施。這
些保護措施包括逐周期電流限制、峰值電流限制、過溫保護(OTP)、過載保護(OLP)、帶
latch 鎖存保護的輸出過壓保護、帶 latch 鎖存保護的 VCC 過壓保護、帶 latch 鎖存保護的軟
啟動 SS 過壓保護功能、VCC 高壓箝位以及 VCC 欠壓鎖定(UVLO)等。
CR5822 有三種工作模式,分別是:重載時的準諧振(QR)模式,輕載時的 PFM 模式
和空載時的突發模式。系統工作于哪一種模式取決于 FB 電壓,詳見電特性指標。
QR 模式可以使功率 MOSFET 在其 Drain 端電壓低時開啟,實現了軟開關功能,可以
有效的降低功耗,提率。在芯片內部還專門為 QR 模式設置了頻率的上限(130kHZ)
和下限點(40kHZ),保證系統工作在一個可靠的頻率范圍并擁有良好的 EMI 特性。
當系統的負載減小時,PFM 模式可以使功率 MOSFET 的開關頻率隨負載的降低而降低,
減小了不必要的開關損耗,與固定頻率的 PWM 模式相比,擁有高的效率。在負載很輕或
空載狀態下,突發模式可以長時間的關閉功率 MOSFET。這可以大限度的避免不必要的
開關動作,提率。突發模式的工作頻率是 20KHZ。
芯片適用于離線式AC-DC 反激拓撲的小功率電源模塊。
電源ic是指開關電源的脈寬控制集成,電源靠它來調整輸出電壓電流的穩定。
發展分類
隨著電子技術的發展, 尤其是目前便攜式產品流行和節能環保的提倡, 電源IC發揮的作用越來越大。幾年前, 電源IC還僅僅是集成穩壓器件和DC/DC轉換器, 但現在電源IC涵蓋很多內容,包括DC/DC、LDO(低壓差線形穩壓器)、電池充放電管理、PWM控制器、Reset、PFC(功率因數校正)、節能控制、功率MOSEFT等等。
可調式軟啟動輸入端。此引腳連接一個電容到地。當軟啟動結束以后,此引腳被箝位在2.1V。
CR6850D 是一款高集成度,低功耗的電
流模 PWM 控制芯片,該芯片適用于離線式
AC-DC 反激拓撲的小功率電源模塊。芯片可
以通過外接電阻改變工作頻率;在輕載和無負
載情況下自動進入 PFM 和 CRM,這樣可以
有效減小電源模塊的待機功耗,達到綠色節能
的目的。CR6850D 具有很低的啟動電流,因
此可以采用一個 2 兆歐姆的啟動電阻。為了提
高系統的穩定性,防止次諧波振蕩,CR6850D
內置了同步斜坡補償電路;而動態峰值限制電
路減小了在寬電壓輸入(90V~264V)時大輸
出功率的變化;內置的消隱電路可以消除
開關管每次開啟產生的干擾。CR6850D 內置
了多種保護功能:過壓保護 、逐周期峰值電
流限制、欠壓鎖定(可以用它實現短路和過流
保護)以及輸出驅動的高電平鉗位在 16.8V
以下。而驅動輸出采用的圖騰柱和軟驅動有效
降 低 了 開 關 噪 聲 。 CR6850D 提 供
SOT-23-6L,SOP-8L 和 DIP-8L 無鉛封裝。
內置的消隱電路可以消除開關管每次開啟產生的干擾。
通過這種方式,可以大限度的降低開關損耗,實現率。
電源IC選擇指南 :
選擇電源IC不僅僅要考慮滿足電路性能的要求及可靠性,還要考慮它的體積、重量、延長電池壽命及成本等問題。這里給出一些選擇基本原則,供參考。
1、**考慮升壓式DC/DC變換器
采用升壓式DC/DC變換器不僅并且可減少電池數(減小整個電源體積及重量)。例如MAX1674/1675率、低功耗升壓式DC/DC變換器IC,其靜態電流僅16μA,在輸出200mA時效率可達94%,在關閉電源時耗電僅0.1μA,并可選擇電流限制來降低紋波電壓。
2、采用LDO的佳條件
當要求輸出電壓中紋波、噪聲特別小的場合,輸入輸出電壓差不大,輸出電流不大于100mA時采用微功耗、低壓差(LDO)線性穩壓器是合適的。例如,采用3節鎳鎘、鎳氫電池或采用1節鋰離子電池,輸出3.0~3.3V電壓,工作電流小于100mA時,電池壽命較長,并且有較高的效率。例如采用微功耗線性穩壓器BAW03A~06A,其靜態電流僅1.1μA,輸出電壓有1.2、1.3、1.4、1.5、1.7、1.8、2、2.1、2.3、2.5、2.7、.28、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、4.0、4.2、4.3、4.5、5.0、5.8、6.0V,可供用戶選擇,輸出電流30mA~50mA。MAX8867/8868輸出噪聲為30μVrms。而另一種低功耗、低壓差LDO器件GMT7250,其靜態電流180μA,輸出100mA時壓差小于85mV。該器件溫度穩定性好,典型值為31ppm/℃,并且有電源工作狀態信號輸出及關閉電源控制。該器件有固定電壓輸出:3.3V、4.85V、5.0V三種,并且可外接兩電阻來設定輸出電壓,輸出電壓范圍為1.2~9.75V,輸出電流可達250mA,適合大多數便攜式產品應用。
3、需負電源時盡量采用電荷泵
便攜式儀器中往往需要負電源,由于所需電流不大,采用電荷泵IC組成電壓反轉電路為簡單,若要求噪聲小或要求輸出穩壓時,可采用帶LDO線性穩壓器的電荷泵IC。例如,MAX1680/1681,輸出電流可達125mA,采用1MHz開關頻率,僅需外接兩個1μF小電容,輸出阻抗3.5Ω,有關閉電源控制(關閉時耗電僅1μA),并可組成倍壓電路。另一種帶穩壓輸出的電荷泵IC MAX868,它輸出可調(0~-2×VIN),外接兩個0.1μF電容,消耗35μA電源電流,可輸出30mA穩壓的電流,有關閉電源控制功能(關閉時耗電僅0.1μA),小尺寸μMAX封裝。
4、不要追求、功能全的新器件
電源IC的精度一般為±2%~±4%,精度高的可達±0.5%~±1%,要根據電路的要求選擇合適的精度,這樣可降低生產成本。功能較全的器件價格較高,所以無需關閉電源功能的或產品中無微處理器(μP)或微控制器(μC)的則無需選擇帶關閉電源功能或輸出電源工作狀態信號的器件,這樣不僅可降低成本,并且尺寸小。
5、不要“大馬拉小車”
電源IC主要的三個參數是,輸入電壓VIN、輸出電壓Vo及大輸出電流Iomax。根據產品的工作電流來選擇:較合適的是工作電流大值為電源IC大輸出電流Iomax的70~90%。例如大輸出電流Iomax為1A的升壓式DC/DC變換器IC可用于工作電流700~900mA的場合,而工作于20~30mA時,其效率則較低。如果產品有輕負載或重負載時,好選擇PFM/PWM自動轉換升壓式DC/DC變換器,這不僅在輕負載時采用PFM方式耗電較小,正常負載時為PWM方式,而且效率也高。這種電源IC有TC120、MAX1205/1706等。
6、輸出電流大時應采用降壓式DC/DC變換器
便攜式電子產品大部分工作電流在300mA以下,并且大部分采用5#鎳鎘、鎳氫電池,若采用1~2節電池,升壓到3.3V或5V并要求輸出500mA以上電流時,電池壽命不長或兩次充電間隔時間太短,使用不便。這時采用降壓式DC/DC變換器,其效率與升壓式差不多,但電池的壽命或充電間隔時間要長得多。
注意事項:
DC/DC變換器中L、C、D的選擇
電感L、輸出電容C及續流二管或隔離二管D的選擇十分重要。電感L要滿足在開關電流峰值時不飽和(開關峰值電流要大于輸出電流3~4倍),并且要選擇合適的磁芯以滿足開關頻率的要求及選擇直流電阻小的以減少損耗。電容應選擇等效串聯電阻小的電解電容(LOW ESR),這可降低輸出紋波電壓,采用三洋公司的有機半導體鋁固體電解電容(一般為幾十~幾百毫歐)有較好效果。二管必須采用肖特基二管,并且要以滿足大于峰值電流為要求。
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