控制电路新设计.ppt

第八章 控制电路 (二).平均电流模式控制 平均电流模式控制的DC-DC Converter基本电路 第八章 控制电路 电流模式控制的系统方块图 第八章 控制电路 (三) （峰值）电流模式控制的优点 1、对输入网压变化即时响应（电压前馈特性） 与电压模式控制不同（电压模式中，输出要经Lo和误差放大器的延迟，响应慢），当输入电压Vdc上升时，加到输出电感的峰值电压Vsp增大，电感电流斜率dIs/dt及Vi的斜率也增加，Vi的斜坡峰值将更快达到Veao，导通时间不需要Veao的调节延时而立即缩小。 2、在小信号分析中可省去输出电感简化反馈环设计 电压模式LC滤波器造成的相移最大180o。 当采用电流模式控制时，输出滤波电路可认为是一个带并联输出电容和负载电阻的恒流源，其相移只有90o。输出输入电压增益下降速度为20dB/10倍频。 3、具有快速的电流限制能力（不需另外设置电流限制電路） 第九章 控制电路 (四) 电流模式控制电流的检测方法 1、 电阻（或分流器） 2、电流互感器（current transformer） 第九章 控制电路 (五) 电流模式控制的缺点和存在问题 (a) 不同输入电压下的是输出电感波形 (b) 占空比小于0.5，dI1dI2 (c) 占空比大于0.5，dI3dI4 引起振荡 第九章 控制电路 斜率补偿，通过叠加一斜率为m的负电压到误差放大器的输出端 解决办法：斜率补偿 五、单片开关电源及其应用 TOPSwitch单片电源电路是美国动力（PI）公司的产品，在仪器仪表、笔记本电脑、移动电话、音像设备等系统中获得广泛应用。 这个器件集成了功率开关管（MOSFET）、控制电路、振荡器等于一体。它仅采用三端器件，以最简单的接线方式，构成电源系统。从而极大地简化了150W以下电源系统的设计。 （一）TOPSwitch-I、TOPSwitch-II系列单片电源 1．TOPSwitch-I、TOPSwitch-II系列单片电源器件 　　单片开关电源具有单片集成化、最简外围电路、最佳性能指标、能构成无工频变压器开关电源等显著优点。美国动力公司在世界上率先研制成功的三端隔离式脉宽调制单片开关电源集成电路，被誉为“顶级开关电源”。 TOPSwitch-I系列是美国动力公司1994年推出的第一代产品。包括：TOP100-TOP104、TOP200-TOP204/TOP214、TOP209/TOP210。 第八章 控制电路 第八章 控制电路 TOPSwitch-II则是在1997年推出的第二代产品。第二代产品在电路性能，特别是输出功率上获得大幅度的提高。 这两个系列的封装是一致的，实际上它是一个三端器件。三个脚分别是D、S、C，即漏极、源极、控制极。封装形式有TO-220的三端器件式和DIP-8、SMD-8的八脚双列式两种基本形式。八脚封装的1-3、6-8通常并联后作为S，所以也相当于三端器件。 源极S：连接内部MOSFET的源极，同时也是TOP开关及开关电源初级电路的公共接地点及基准点。漏极D：是内部MOSFET的漏极，也是内部电流的检测点。该点内部有一电流源提供芯片偏置电流。 控制极C：误差放大电路和反馈电流输入端。其作用是：1）提供自动重启电容连接点并决定重启频率。2）通过调节其输入电流，可以调整占空比。3）为芯片提供正常工作的偏置电流。4）提供旁路和补偿功能的电容连接点。 （a）TO－220封装（b）DIP－8封装和SMD－8封装 TOPSwitch的封装 第八章 控制电路 2．TOPSwitch-II产品的分类及特点 （1）、产品分类 TOPSwitch－Ⅱ与第一代产品相比，它不仅在性能上进一步改进，而且输出功率得到显著提高，现已成为国际上开发中、小功率开关电源及电源模块的优选集成电路，其产品分类见表1。 表1：TOPSwitch－Ⅱ的产品分类及最大输出功率POM（单位：W） 　 　 　 90 150 TOP227Y 　 　 　 75 125 TOP226Y 　 　 　 60 100 TOP225Y 20 30 TOP224P/224G 45 75 TOP224Y 15 25 TOP223P/223G 30 50 TOP223Y 10 15 TOP222P/222G 15 25 TOP222Y 6 9 TOP221P/221G 7 12 TOP221Y 宽范围输入（85V～265V,AC） 固定输入（110/115/230V,AC,±15％） 产品型号 宽范围输入（85V～265V,AC） 固定输入（110/115/230V,AC,±15％） 产品型号 DIP－8封装（P）/SMD－8封装（G） TO－220封装（Y） 第八章 控制电路 （2