现代电子技术的运用迅速地开展,对电子仪器和设备要求功用上愈加安全牢靠,功用上不断地添加。在运用上自动化程度越来越高。在体积上,要日趋小型化。这使选用具有很多长处的开关稳压电源就显得愈加重要了。所以,开关稳压电源在计算机、通讯、航天、彩色电视等方面都得到了越来越广泛的运用,发挥了巨大的效果。
TOP414G内部结构及作业原理
TOP414G的内部功用框图如下图1所示。内部集成有高压MOS开关管(图1右边那个MOS管),其作业原理便是经过Control引脚采样到的反应信号(IFB)经过内部操控电路调理大功率MOS管的导通和截止时刻(占空比),然后操控其漏极的输出,到达安稳电路输出电压的意图。下面是其引脚界说:
C pin:差错放大和反应电流输入引脚,用来调理芯片内部MOS开关管的占空比 S pin:内部MOS开关管的源极,也便是DC/DC前级电路的参阅地。D pin:内部MOS开关管的漏极,在电路启动时经过该引脚为芯片供给内部偏置电流,电路安稳后偏置电流由Control引脚的Vc供给,一同作为内部电流取样引脚用,起初级限流效果。
-48V转5VSTB电路作业原理
下图2是-48V转5VSTB的电路原理图,作业原理如下:-48V上电瞬间,48V高压(BGND相对-48V而言)经过D引脚为TOP414G芯片供给作业有必要的内部偏置电流,使芯片内部的操控电路开端作业,驱动内部高压MOS管开端其第一个开关周期,变压器次级开端有电压输出,此刻由48V高压供给的偏置电流源断开。在TOP414G内部高压 MOS管导通期间,保持芯片继续作业所需的偏置电流由C20(代指C脚一切外接电容)的储能供给;在MOS开关管截止期间,该偏流则由反激变压器T1的偏置绕组发生的偏压经D3整流后供给,一同对电容C20充电,为下一个周期做准备,确保电路继续输出。
图3是取样反应电路,由光耦U2、三端并联稳压器TL431($0.0625)及取样电阻网络组成,电路终究的输出电压,当输出电压Vo添加时,Vref添加,导致经过TL431的阴极、阳极之间的电流增大,即经过光电耦合器U2初级的电流增大,使反应到 TOP414G的C脚的电流添加,芯片内部操控电路便下降其内部MOS管的占空比,然后使输出电压Vo下降,起到稳压的效果。同理,当输出电压Vo下降时,TOP414G则进步MOS管的占空比,起到安稳输出电压的效果。
图2中C1、C2、C3电容网络起电源前端滤波效果,确保输入电源(-48V)的纯洁。R1、D1和C4组成前级钳位电路,按捺电路中因高 dv/dt、di/dt发生的尖峰,下降单板的EMC影响。由于理性(容性)器材本身的电流(电压)不能骤变,当U1内部的MOS管由导通变为截止的瞬间,假如没有R1、D1和C4组成的钳位电路,变压器T1初级的大电流没有泻放回路,将发生很高的电压尖峰,可能为正常作业时的几倍,严峻的话会击穿U1 内部的MOS管然后损坏U1,有了钳位电路后,MOS管断开的瞬间,T1初级的高压将经过D1对C4充电构成泻放回路,在MOS管下次导通之前,C4上的电荷则可经过R1泻放掉,因而能够到达按捺尖峰,下降单板的EMC影响的效果。图3中电感L1和电容C7/C8/C9/C11/C12/C13构成pi型输出滤波器,滤除输出电压的高频噪声,下降纹波,一同在U1关断的时分起续流效果,为负载供给输出电压。其间C13一般选用容量小的陶瓷%&&&&&%,滤除剩余的高频噪声。R7、R8、R9是取样电阻,和U2、U3一同构成取样反应网络。 5VSTB使能操控电路作业原理
下图为-48V转5VSTB使能操控部分电路,作业原理为:当JOIN_EN与BGND衔接时,R10和R11分压使三极管Q1的Vbe大于其阀值电压,此刻Q1导通,将图6中B点电位拉低,三极管Q2到,U1正常作业,-48V转5VSTB电路正常输出;当JOIN_EN悬空时,三极管 Q1到,R12、R13分压使B点电位高于三极管Q2的阀值电压,Q2导通,将U1的操控管脚C强制拉低,U1停止作业,-48V转5VSTB无电压输出。
TOP414集电压型PWM操控器与N沟道功率MOSFET于一体,集成了120kHz振荡器、高压起动偏置电路、温度补偿、并联调整器/差错放大器和毛病维护等电路。 TOP414的内部起动和电流约束电路减少了直流损耗,CMOS操控器/栅极驱动器仅耗费7mW的功率,70%的最大占空比使导通损耗最小化,低容量 MOSFET有效地下降了开关损耗,然后使其在回扫拓扑运用中的功率在80%以上。它具有管脚数量少,外围电路简略,装置与调试简洁,价格低廉等长处。规划结构简略,功用安稳,完成了对电信设备供电的功用,对电信设备的全体功用进步大有益处。
修改点评:-48V转5VSTB计划选用的是中小功率开关电源中最典型的单端反激形式,电路中DC/DC转化宽规模输入的三引脚PWM开关TOP414G,最高作业频率132KHz,最大占空比70%。经长时刻多块单板运用证明,电源规划合理,作业牢靠,性价比高,具有很强的实践运用价值和宽广的远景。