新型DC/DC电源控制芯片DPA426的应用

2011-05-22 09:47:17来源: 互联网

摘要:介绍了一种基于高度集成的DC/DC电源控制芯片DPA426的实用电路。

关键词:DC/DC变换;控制芯片DPA426;应用

 

0    引言

    DPA426是PI(Power Integration GmbH)公司设计的,高度集成的DC/DC电源控制芯片。它内部集成了一个200V的高频功率MOSFET,并将PWM控制、工作频率选择、输入过欠压检测、可编程电流限制、ON/OFF开关控制、外部时钟同步、软启动及关断自动重启动、热关断保护等功能集于一身。只需极少的外部元器件就可实现众多功能,不但使设计简化,节省空间,而且可降低成本。DPA426支持正激和反激工作模式,工作频率高,贴片式封装;若将外围元器件及变压器采用贴片元器件和平面变压器,并采用铝基板设计,就可实现模块化设计。另外,DPA426只是DPA-Switch系列控制芯片中的一种,它最大输出100W,还有DPA423-425,输出功率分别为18W,35W,70W,用户可根据需要选用。

1    DPA426简介

    DPA426的输入电压范围为16~75V,其内部功能框图见图1,外形封装见图2,各管脚功能如下:

    脚1CONTROL(C)    控制脚,接内部误差放大器同相输入端,为反馈电流输入端,用于占空比控制;

    脚2LINE?SENSE(L)    在线感应脚,用于过、欠压检测,ON/OFF开关控制及外部时钟同步;

    脚3EXTERNALCURRENTLIMIT(X)    外部电流限制脚,用于输入电流的可编程限制;

    脚4SOURCE(S)    接芯片内部功率MOSFET源极;

    脚5FREQUENCY(F)    用于选择工作频率;

    脚7DRAIN(D)    接芯片内部功率MOSFET漏极。

图1    功能框图

图2    外形图

    下面介绍一下各功能的实现。

    频率选择    将脚5与脚4短接,工作频率为400kHz;将脚5与脚1短接,工作频率为300kHz,脚5不能悬空。

    输入过欠压检测    输入欠压保护的作用是使输入电压达到设定值时,芯片才开始工作,防止误触发;过压保护则是保护电路输入部分,不会因输入电压过高而损坏,见图3。

    可编程电流限制    将一电阻RIL接于脚3与脚4之间,就可实现对内部功率MOSFET漏极电流的限制,防止因输出过流或短路引起的损坏,见图4。

    ON/OFF开关控制    可实现对芯片的开关控制,脚3若悬空则芯片停止工作,见图5;若在三极

管集电极接一电阻,就可实现电流限制,见图6。

    外部时钟同步    是指用一外部时钟信号控制芯片工作频率,见图7。

    软启动及关断自动重启动    软启动功能是在电源开启时,防止浪涌电流过大而损坏内部功率MOSFET及防止变压器饱和;自动重启动功能是在电路工作不正常时,使芯片处在一种低功耗的保护状态,恢复正常后使电路重新启动。

图3    输入过欠压检测电路

图4    漏极电流限制电路

图5    ON/OFF开关控制电路

图6电流限制电路

图7外部时钟同步电路

 

    热关断保护用来保护芯片不因过热而损坏,当芯片温度高于137℃时,芯片内部保护电路会使内部功率MOSFET停止工作;当芯片温度低于110℃时,保护会自动解除,芯片继续工作。

2    电路设计

    实用电路见图8。

图8实用电路图

    图8是一标准单路输出、正激式DC/DC变换器,输入电压为36~72V,48V输入时效率可达90%。电阻R1设置输入过、欠压保护分别为33V和86V;R3用来设置输入电流限制;脚5连接于脚1使芯片工作于300kHz;VR1用来嵌位功率MOSFET的漏极电压并使磁芯复位;C9R5用来保护Q2,使漏源电压不超过Vdss;次级功率MOSFET  Q1,Q2用来实现同步整流,提高整机工作效率;L2的初级用作输出扼流圈,次级整流、滤波后为芯片提供偏置电流;稳压部分采用了比较器431,与R10R11组成的输出分压网络进行比较,并通过偏置绕组提供的偏置电流完成稳压;D3C13组成一个软启动网络,与芯片内部限流、软启动共同用来防止电源启动时的过冲现象,R7用来给C13放电;R6C16R12C14R9R4C5共同完成控制循环响应。

3    结语

    综上所述可以看出,DPA-Swithc系列芯片是一种高度集成的DC/DC电源控制芯片,正因为它的高度集成而使设计得到简化,设计者感到方便、简捷。

关键字:新型  芯片  应用

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0522/article_8932.html
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