PWM控制及驱动电路.ppt

2-2-4-2 三脚PWM/MOSFET复合单片TOPSwitch-2电路 TOPSwitch-II性能 1 功率范围明显扩大：在宽值输入交流电压（85－265V）时，最大输出功率由50W扩大到90W ; 在单值交流输入电压（110/115/230V)时，输出功率范围由100W扩大到150W；应用领域拓宽到小型 电视机和显示器，音响放大器等。 2 电路设计新特点：AC/DC变换效率提高到90％只有三个引脚的单片IC综合了控制系统，驱动电路，功率MOSFET,脉宽调制，高压启动电路，环路补偿调节，故障保护电路等功能；TOP器件的线性控制特性，在低成本上具有竞争力。 3 TOPSwitch-2有二种封装形式。除三脚TOP-220外，还有8脚DIP封装中有6个引脚接地，用于增大 散热功能，特别有利于微型电器设备的电源安装设计。 4引脚最少(DIP也只有三个有效接点）TOPSwitch,却集成了100KHZ脉宽调制稳压电源所需所有功能：自设高压偏置电流源，偏分流调节器/误差电压放大器、振荡器、带隙参考基准、恒频的PWM、受控导通的栅极驱动器、前沿消隐和自动保护功能。 5.该TOPSwitch输出极是可控导通速度的高压N沟道、低输出电容MOSFET,从功率管漏源低导通电阻取样来控制导通时间。受控导通减少了开关电压的变化速率，它同连接散热片的源极一起，明显减少了电磁干扰和系统噪声，使滤波器成本降到最低。 6. TOPSwitch具有完善的多种自动保护功能电路：过流限制、过压切断、欠压锁定、过热关闭、短路保护等、 7. TOPSwitch－II的外围电路很简单，只需要十几只器件，就能制作高性能的小型电源。它的集成度高，电路设计简化，比分立元件电路减少15～20只元件，并允许采用单面PCB板，可用于离线反馈式、正向激励式和升压式功率因数校正等电源。 图2－1 TOPSwitch-II简化外围电路与两种封装的外形图 TOPSwitch器件三个引脚的功能简要如下： 漏极脚（DRAIN）：接输出管MOSFET漏极，在启动工作时，经过内部开关电流源提供内部偏置电流。该脚还是内部电流检测点。 控制脚（CONTROL）：是误差放大器和反馈电流输入脚，以控制占空系数。正常工作时内部分流调节器接通，提供内部偏置电流。该脚也接电源旁路和自动再启动/补偿电容器。 源极脚（SOURCE）：再TO-220封装中，它是输出级MOSFET的源极连线，接直流高压和主变压器原边电路的公共端与参考点；在DIP封装中，它是原边控制电路公共端和参考点，并且有6个引出脚接地。 TOPSwitch-II器件是一种具有自身偏置和保护功能的变换器，它用线性控制电流来改变占空比，能断开漏极输出端。它利用CMOS和集成尽可能多的功能来实现高效率。与双极管和分立元件电路相比，重要的是CMOS减少了偏置电流，集成化使其省略了几个外部功率电阻器。它们原设计用于电流采样或提供初始启动电流。 如图2-3所示，在正常工作期间，内部输出级MOSFET的占空比，使随着控制脚电流的增大而线性地减小。为了执行所有必要的控制、偏置和保护功能，漏极脚和控制脚分别完成下面所述的几项功能（可参见图2-2和图2-5中的TOPSwitch集成电路之定时脉冲波形与电压波形）。 图2－2 内部功能方框图 图2－3 专空比与控制脚电流的关系曲线 图2－4TOPS witch-2电路的起始工作波形 图2－5 TOPSwitch-2在三种工作状态下的典型波形 （1）控制脚电压Vc的供给 控制脚电压Vc是控制脚与源极脚之间的电源或者偏置电压。一只外部旁路电容器紧接在控制脚与源极脚之间，以提供所需的栅极驱动电流。接到该脚的总电容量CT又设置了自动再启动功能，也同样控制回路的补偿。Vc被调整在两钟状态之一模式。滞后调整用于初始启动和过载工作。分流调整则用于分离占空比误差信号，它来自控制电路的电源电流。在启动期间，控制脚电流由高压开关电流源提供，该开关在IC内部接于漏极脚和控制脚之间。电流源提供足够的电流供给控制电路，它也对总的外部电容CT进行充电。 首先Vc升到较高的门限电压值（5.7V），此时高压电流源被关断，而脉宽调制器和输出级晶体管则被激活，如图2-4(a)所示。在正常工作期间（即当输出电压可调节时），反馈控制电流提供了Vc电源电流。分流调节器可维持Vc在典型值（5.7V），它是通过分流控制脚上的反馈电流实现的。该电流超过