新型組合式COOLMOS器件在開關電源中的應用研究

1、新型組合式COOLMOS器件在開關電源中的應用研究        摘要：COOLMOS ICE2A165/265/365是Infineon technologies 公司推出的系列PWM+MOSFET二合一芯片，其突出特點是由其組成的開關電源，在市電電網(wǎng)中工作時，無需外加散熱器即可輸出的輸出功率；且能自動降低空載時的工作頻率，從而降低待機狀態(tài)的損耗；同時還具有過、欠壓保護、過熱保護、過流保護以及自恢復功能，因而在中小功率開關電源中有著廣泛的應用前景。    關鍵詞：COOLMOS；PWM;開關電

2、源；功率器件主要特點 公司的系列芯片是新型器件，該器件是控制器和開關管組合為一體的功率器件，它的主要特點如下：耐壓為，導通電阻低；無需散熱器即可輸出較大的功率；具有過、欠壓保護、過熱保護、過流保護和自恢復功能；待機狀態(tài)及空載時能自動降低工作頻率，從而降低損耗；最低工作頻率為，可以避免可聞噪聲；電路結構簡單，所需外部電路元件少，可大大減少開關電源的體積和重量，提高系統(tǒng)的可靠性。由于系列芯片具有以上諸多特點，因而可廣泛用于中、低功率的開關穩(wěn)壓電源中。使用該芯片不僅電路組成簡單，而且可靠性很高，所以?在中、低功率電子設備中有著廣泛的應用前景。引腳功能 采用雙列直插式結構，其封裝形式為，現(xiàn)將各管腳功能

3、說明如下：腳：軟啟動設置端，設計者可通過改變外圍電路參數(shù)自行設置所需的軟啟動時間。腳：反饋信號輸入端，在啟動瞬間，通過輸出取樣電路可控制光耦的輸出電流，從而改變反饋信號的大小，進而控制控制器的輸出占空比。該器件的最大輸出占空比為。腳：工作電流檢測端，該器件可對輸出電流的大小進行實時監(jiān)測，以便在輸出電流過大時切斷信號的輸出，從而實現(xiàn)過流保護。、腳：為的漏極。腳：空腳。腳：內部控制器供電電源端，輸入電壓范圍為。腳：電源地。開關電源的設計采用 組成的開關電源的原理電路如圖所示。該電路的設計要求是：輸入電壓： ?；輸出電壓：；輸出電流：。下面根據(jù)設計要求，給出圖所示電路的主要元件的設計方法。 電流檢測

4、電阻的選擇根據(jù)設計要求，如選擇為核心控制器件，可通過將器件設定在輸出功率的上限，然后通過取樣電阻設定電流的最大值。由于接在的源極，因而可檢測的工作電流。由于要求 ，因此，在為時，可選在以下。 脈沖變壓器的設計要求脈沖變壓器的初級電感（即勵磁電感）中的電流與電壓的關系近似為： 式中： 為初級電感兩端的電壓；為開關脈沖寬度。圖1    由上式可知，脈沖變壓器的初級電感值要適當 ，一般在到之間比較合適。輸出功率較大時可取低一些；反之則應取高點。在反激式電路中，磁芯應加氣隙，以調整脈沖變壓器的初級電感，同時應注意變壓器的繞組排列，以盡量減少漏感，避免造成對過大的應力。 次

5、級電路的設計次級電路主要是選擇整流管和濾波電容。整流管應根據(jù)輸出電流和電壓來選擇，一般在低輸出電壓情況下，可采用肖特基二極管，而輸出電壓較高時，則需要采用快恢復二極管。當開關頻率較高時，應采用超快恢復二極管作整流管，以減小其反向電流對初級的影響。濾波電容的容量應滿足輸出電壓紋波的要求，及應能有效濾除開關所產(chǎn)生的噪聲。 反饋調整電路的設計反饋調整電路由光耦和可調三端穩(wěn)壓器組成。在啟動瞬間，通過輸出取樣電路可以控制光耦的輸出電流，從而改變反饋信號的大小，同時控制控制器的輸出占空比，以確保電源在低電網(wǎng)電壓和滿載啟動時達到規(guī)定的調整值。用、組成滯后補償網(wǎng)絡時，其時間常數(shù)應為，若選為，那么，應選擇在。設計注意事項用 設計開關電源時，最主要的問題是不易起振。所以在設計過程中必須注意以下問題：（）輸出端必須加假負載。因為輸出端在空載時，電路不易起振，而當流經(jīng)假負載的電流超過時，則比較容易啟動。（）內部控制器的供電電壓不能超過，若超過，則會因易受保護而難以起振。（） 過流檢測電阻不宜過大，因為過大可能難以起振。因為當上的電壓超過時，系統(tǒng)