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            面向中等功率應用的AC/DC功率管理IC

            作者: 時間:2009-02-16 來源:網絡 收藏

            傳輸時延補償技術實現嚴格的功率控制

            對于某些應用而言,嚴格的功率控制十分重要,這也是大多數應用所期望的。這款芯片保留了非連續(xù)電流模式和最大峰值電流控制特性。然而,在不同輸入電壓下的最大功率變化仍然很大(>30%)。這是由讀入端到柵控制端之間的邏輯電路的傳輸時延所造成的。典型的傳輸時延時間大約為200ns。為了保持快速的功率控制,需要進行補償。利用了輸入電壓和占空比之間的反比關系,從而相應地自動調整峰值電流限制閾值(見圖7)。最終,它可以在不同輸入線壓下,實現嚴格的功率控制。



            圖7傳輸時延補償



            對采用的60W演示板進行的測量表明,在較寬的輸入電壓范圍內,峰值輸出功率的變化大約為3%(見圖8)。



            圖860W 演示板測量結果

            增強保護實現可靠系統(tǒng)設計

            保護功能是決定系統(tǒng)是否可靠強健的一個重要因素。因此需要采用足夠的保護措施。

            ICE3BS03LJG提供了所有必需的保護功能以確保系統(tǒng)安全工作。它提供了兩種保護功能:自動重啟動和栓鎖。自動重啟動可實現過載、開環(huán)、Vcc欠壓、光耦合器短路等保護。對于那些諸如Vcc過壓、過熱、線圈短路等更嚴重的故障,它將進入鎖存保護模式。一旦進入了這種保護模式,只有在Vcc電壓需要降低到6.23V以下時,才能復位到正常工作模式。該器件設置了一個靈活的外延保護引腳,從而可以滿足用戶定制保護的要求,如輸出過壓、MOSFET過熱等保護。將BL引腳連接到0.25V的電壓即可方便地啟用保護模式,此時芯片將進入栓鎖模式。

            表1是保護模式和故障條件的列表。

            表1 保護模式和故障條件

            過載保護功能對于電源而言十分重要,因為它可以防止電源在長時間過載狀態(tài)下出現過熱的情況。然而,如果保護時間太短,對特定應用而言就不夠靈活。

            ICE3BS03LJG提供了一個屏蔽時間方案,該方案可以在經過期望的屏蔽時間之后進入保護模式,因此它可以在提供足夠保護的同時,保持一定程度的靈活性。

            這個屏蔽時間方案被劃分成兩種模式:基本模式和擴展模式。在基本模式方案中,屏蔽時間被內置為20ms,即系統(tǒng)將在20ms的屏蔽時間之后進入保護狀態(tài)。在擴展模式方案中,可以通過在BL引腳上增加一個外部電容(CBK)以在基本模式的基礎上提高屏蔽時間,也就是說總的屏蔽時間=基本屏蔽時間+擴展屏蔽時間。

            當出現過載故障時,反饋(FB)電壓將會升高,直到4.0V。隨后屏蔽時間方案將被激活。該方案將首先進入基本模式:20ms。如果在BL引腳上沒有CBK電容,BL引腳上的電壓將立刻被一個13mA的內部電流源從0.9V充電至4.0V。隨后,它將立即啟動自動重啟動保護功能。如果BL引腳上連有一個CBK電容,那么只有在經過額外的充電時間,在BL引腳上的電壓被13mA電流源從0.9V充電至4.0V時,才能啟動保護功能。這個充電時間被稱為擴展屏蔽時間(見圖9)。



            圖9過載保護時的屏蔽時間的框圖

            總屏蔽時間T屏蔽=基本屏蔽時間+擴展屏蔽時間=20ms+

            圖10給出了過載保護時在基本模式(左)以及基本加擴展模式(右)下捕獲到的屏蔽時間波形。



            圖10 過載保護時的屏蔽時間:基本模式(左)和擴展模式(右)

            結語

            ICE3BS03LJG是英飛凌最新推出的一款功率控制芯片。它具有極低的待機功耗,良好的EMI特性,嚴格的最大功率控制,強健的保護功能等。所有的這些技術和特性使得ICE3BS03LJG成為電源應用的最佳解決方案。


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