用NCP1200代换脉宽调制控制UC3842的应用电路
2 代换电路
图2是用NCP1200代替UC3842的代换电路,该控制芯片通常应用在单端反击电路中,电路中的NCP1200直接由高压直流干线供电。假如对代换电路做些小调整将会有意想不到的结果。
(1)进一步降低总待机功耗
集成电路内部的功耗由其内部各电子模块(时钟、比较器、驱动器等)的功耗组成,但也取决于MOSFET的栅极电荷量Qg。驱动MOSFET的平均电流(不包含驱动器的效率,并忽略各种电压降)为:
I=fsw·Qg/2
其中,fsw为最大开关频率(Hz);
Qg为MOSFET的栅极电荷(C)
所以可以通过以下方法进一步来减小功耗;
*用具有小栅极电荷量Qg的MOSFET;
*通过一个二极管将脚8连至电源输入端;
*如果采用辅助绕组使Vcc电平持续保持在Vccl之上,那么,内部启动源将自动断开而集成电路将完全由此绕组自供电。而且,来自主干线的总功率将明显降低。但必须确保辅助电压不超过16V,特别是在过冲瞬态情况下(例如突然去掉负载)。因此,还应采用有效的过压保护(OVP)。
(2)过载检测失效
将一个20kΩ的电阻从FB接至地端将使过载保护电路失效。这是一个非常有用的方法,特别是在需要构建一个恒输出功率变换器时。
(3)跳周期调节
通过改变管脚1上出现的直流电压,可以调节跳周期发生时的电流值。在缺省情况下,峰值电流会在降至最大峰电流的三分之一以下时发生跳周期。如果需要在更大的电流时进入待机状态,可简单地将一个电阻接在管脚6(Vcc)上以提升管脚1的电平。相反地如果认为缺省的跳周期峰值电流设定点太高,也可将一个电阻从管脚1接地而使其降低。管脚1的输出电阻典型值为24kΩ。
(4)外接MOSFET
由于允许集成电路外接MOSFET,所以可选用防雪崩器件。某种情况下(例如低输出功率时),不用有源箝位电路也能工作。但如果此泄漏通路持续施加超过MOSFET BVdss的漏极-源极电压,则必须使用箝位网络,且必须有一个无源RC网络或一个瞬态电压抑制器TVS。此外,通过控制MOSFET的栅极信号还可以降低器件的变换速率,从而减小电磁干扰(EMI)。
图2 代换电路
3 应注意的问题及解决办法
如果器件是工作在250V交流干线上,则最大整流电压可高至350V直流。假如使用的NCP1200是100kHz型号,那么,其功耗为340×1.8mA=612mW(1.8mA的数值在更高工作温度时会下降)。而DIP8封装的NCP1200所提供的结到空气的热阻Roj-A为100℃/W。因此,在已知最大工作环境温度(如70℃)和最大允许结温(125℃)条件下,它的最大功耗为550mW,这已超过100kHz型号所设的最差功耗为550mW,这已超过100kHz型号所设的最差功耗预算。对此,可以通过以下方法来解决:一是在NCP1200的DIP8焊盘周围增加一些铜箔面积。二是在引脚8外串联一个二极管,以使最大输入电压降至222V(2×350/π),从而使功耗低于400mW。还有一个办法就是通过一个辅助绕组来实现自供电,以永久断开自供电。SO-8封装的NCP1200也可以通过相同的方法来解决这一问题。
4 结束语
由于NCP1200具有待机功耗低、无需辅助绕组、工作时无音频噪声等优点,而且与传统的脉宽调制控制器相比(如UC3842),NCP1200几乎不需要外部元件,因而该芯片在开关模式电源(SMPS)领域中有着广阔的应用前景。
《用NCP1200代换脉宽调制控制UC3842的应用电路(第2页)》