可变关断时间的PWM控制IC NCP1351

固定导通时间的PWM控制IC-NCP1351 NCP1351是ONSEMI公司新推出的一款改变关断时间的小功率脱线反激变换控制IC,是目前成本最低,符合最新节能标准的电流型PWM控制器。

基于固定峰值电流技朮,此控制器随负载变轻而降低开关频率,结果用NCP1351控制的AC/DC提供了极好的空载损耗,在其它负载条件下也有极佳的转换效率。

当频率降低时,峰值电流大幅度减小到最大峰值的30%,以防变压器的机械谐振,音频噪音的风险极大地减小,保持了极好的待机功耗及性能。

外部调节时间的执行器监视IC的反馈活动,并保护电源防止短路或过载,一旦定时消去,NCP1351即停止开关,并锁住(A版本)或去重新起动(B版本)。

内部电路结构特色以最佳的安排,允许最低的起动电流,功能参数此时设计成极低待机功耗的电源,负向电流检测技朮减小了控制器工作的开关噪声,提供给用户可选择的有最大峰值电流(流过Rsense的),以此可将待机功耗最小化。

最后,滤波电容上的输入纹波确认自然频率,将锯齿状EMI信号弄模糊,便于通过。

总结其特色如下:* 准固定T ON,改变Toff的电流型控制。

* 极低的起动电流消耗。

* 峰值电流压缩技朮减少变压器噪声。

* 既可以在初级侧也可以在次级侧作稳压控制。

* OTP,OVP保护。

* 调节电流检测电阻的峰值电压。

* 自然频率抖动,用于改善EMI。

* 外部过功率保护(OPP)。

* 极低待机功耗。

* 芯片内部的过热保护(OTP)。

主要用于新一代PC待机电源,打印机电源及适配器,充电器等。

NCP1351典型应用电路如图1。

NCP1351 的PIN脚功能说明如下:图1 NCP1351的典型应用电路1PIN FB反馈输入,当向内射入电流时降频。

2PIN C T设置振荡频率,外接C T到GND设置最高工作频率。

3PIN CS电流检测输入。

4PIN GND公共端。

5PIN DRV驱动输出,驱动外部功率MOSFET。

6PIN Vcc IC供电端子,最高电压达28V。

7PIN Latch闩锁输入,正电压V LA TCH加入时,锁住控制器。

8PIN Timer故障时段电容端,外接一电容设置故障验证时间。

NCP1351A/B的内部等效电路分别如图2及图3所示。

NCP1351执行固定峰值电流的控制技朮,整个调节电路为可变工作频率,见典型应用电路,控制器工作时外部元件极少,主要特点如下:* 频率折返。

在功率减小时,由于在轻载时开关周期增加,开关频率自动减少,减少了开关损耗。

从而有极好的待机性能。

* 非常低的起动电流。

此专利技朮给出的内部电路设计在起动时提供非常低的电流消耗,允许用高值外接电阻,大幅度减小了起动功耗及待机功耗。

* 自然的频率抖动。

准固定t ON模式的工作改善了EMI信号,使工作频率随自然的bulk电容纹波在抖动。

图2 NCP1351A的内部等效方框电路* 峰值电流补偿。

随着负载变轻,频率减小会进入音频区,为防止变压器机械振动产生机械噪音,NCP1351采用一个专利的减小峰值电流的技朮,解决了变压器音频噪声问题。

* 负向初级电流检测。

用于检测整个初级侧电流,此技朮不用减少MOSFET的驱动电压,V GS调节电阻及此端电容形成残余噪声滤波消隐来压缩尖刺电压。

* 调节初级电流检测。

它提供第二峰值电流调节技朮,改善设计柔性。

图3 NCP1351B的内部等效方框电路* 外部Vcc电压范围。

Vcc电压可接受的范围为28V,器件提供增加与变压器耦合的柔性,使栅驱动电压箝制在20V以下。

* 极容易作过功率保护(OPP)。

从CS端接一个电阻到辅助绕组,作到Bulk电压补偿。

* 二次侧或一次侧的稳压。

反馈环的安排简化二次侧或初级侧,不用外加元件。

* 闩锁输入。

如果7PIN电压超过5V,控制器即被闩锁,并停在此状态,直到使用周期的Vcc降下来到4V以下。

* 故障时段。

在耦合糟糕的变压器之下,检测初级过载或短路是相当困难的。

当反馈电流消失时,一个电流源给接到8PIN的电容充电,当此端电压达到允许水平,所有脉冲都关断,Vcc电压也拉到Vcc(min)以下的水平。

这种保护为A版本的闩锁方式,而B版可在故障去除后自动恢复。

负电压的检测技朮标准电流型控制器使用正电压检测技朮,示于图4。

在这种技朮中,控制器检测电流检测电阻上的正向压降,但这种方法有如下一些缺点:1.很难准确地调节峰值电流。

若1V电压为最高水平,你必须用极低电阻值的电阻检测。

2.此检测电阻上的电压含在栅驱动电压中,如果Vcc为7V,则实际栅驱动电压最后只剩下7V-1V = 6V。

3.检测电阻上的电流含有Ciss的充电电流,它经常给控制器送一个尖刺电压,并需要通过一个LEB电路给出足够的处理。

图4 正电流检测技术图5 负电流检测技术的实现图5表示了负向电流检测技朮。

在此简化电路中,MOSFET源极接控制IC的地端。

因此,如果Vcc为8V,则有效栅驱动电压即为8V,没有检测电阻的压降。

控制器如何去检测负电压呢?在缺乏初级电流的信息的情况下,CS端电压达到R offset*Ics,让我们假设元件引线有1V在此端,当MOSFET受驱动时,电流流过检测电阻,给出一个负向电压(对控制器的GND),此时CS上的电压看上去没有任何正电压脉冲,这样CS端电压随初级电流的增加变得更负。

当此结果达到一个阈值时(如20mV),比较器被触发,并复位主锁存器。

图3详细描述了NCP1351的CS端电压如何变化,这里的图7将检测电阻上的电压放大。

送到控制器的GND。

图6 电流检测端的电压图7 检测电阻上的电压这两个元件的选择很简单,支撑1V的检测电阻压降,要选一个偏置电阻,用下面公式计算阻值。

(1)如果要求峰值电流为2A,则此电阻为:(2)由于电路的柔性,支撑此设计只有0.33Ω。

在此情况,峰值电流会超出限度,为此应该改变Roffset。

(3)(4)如果减小了检测电阻,还可改善效率,推荐检测电压在0.5V~1V之间。

这样可防止噪声干扰水平。

下面是PCB布局推荐。

* 用一个22pf电容放在CS和控制器GND之间,且紧靠控制器。

* 不要放在偏置电阻到检测元件的附近,但要靠近控制器。

* 用变频方法稳压。

* 用反激式变换法,令能量储存在变压器初级电感Lp中,按下式:(5)(6)此处η为效率,I peak为峰值电流(导通时初级侧),I valley表示开启时间结束时的初级谷底电流,若为断续模式,即为0,f sw为工作频率。

这样,控制给出的功率,可用峰值电流设置点,或调节开关频率,保持峰值电流恒定,选择第二种方法于NCP1351中。

这样,一旦峰值电流选定,反馈环即自动地达到(5),(6)式的安全区。

外部电容接在2PIN与GND之间,用来设置最高工作频率,通常设置在65KHz时为270pf,设置在100KHz时为180pf。

当然,不同的组合给出不同的设计,注意改变电容值不会影响正常线路及负载条件下的工作频率。

再有,工作频率系由反馈环加上(5),(6)式来决定。

反馈电流控制频率的变化,定时电容结束充电电压,如图8所示。

图8 进入反馈环的电流调节开关频率在轻载条件下,频率可能降到几百赫兹都没有问题,内部电路自动地将振荡器阻塞,并软移动重起时段如图9。

延迟重新起动时间在缺少反馈电流的情况下,例如起动过程,或短路的时候,振荡频率推到由定时电容设置的极限。

在此情况下,低的阈值强加在定时电容上,打破了500mV的值(Vfault),这就是变换器可送出的最大功率。

与此对应,如同通过光耦反馈射入的电流。

关断时间扩展,且送出的功率减小,最大的待机条件设置在6V。

图9 轻载条件下振荡器延迟重起时间图10 CT电压的涌动过功率保护对任何全电压输入工作的变换器,输出功率在高线时比低线时都略有增加。

这和MOSFET 的栅电压有效拉下的检测点的比例延迟相关。

这自然会增加控制器重新作用时间,如果所选的MOSFET的Qg太大,则此参数会大大影响过功率保护参数,有时用一个小的PNP晶体管可以帮助解决这个问题。

过功率保护,按图11安排在辅助绕组处加几个元件来解决,没有增加功耗的代价,在此电路中,二极管阳极,在导通时有一个负压涌动,此负向电平直接取决于输入电压和经Ropp 电阻的偏置电流检测端。

在轻载时小的集成用于减小Qpp的作用是必要的。

当然,还取决于补偿水平,待机功耗也会受到影响。

再有,电阻Roff要紧靠CS端放置,22pf电容可帮助防止发生任何尖刺噪声。

D2可防止正向270pf电容的加载,典型放一支100KΩ的Opp电阻,但按实际需要可取到2倍。

图11 低成本改善关断的能力假设需要在高线时减少峰值电流约15%,辅助绕组与主绕组的匝比Naux假设为0.15,这样Daux阴极上的电压涌动的负值,在导通时的水平为:(7)如果我们选择3.7KΩ,为Roffset,则最大检测电压为:(8)一个小的RC网络由R1及C3组成,以限制D2的阳极电压,假设初级电感值给出一个3μs的导通时间(在高线时),C3上的电压为:(9)典型情况我们测得在50W时为-4V,通过计算我们想减小峰值电流约15%,比较内部270μA电流源,需要的电流为:(10)于是,从-4V,得出Ropp为:(11)在经验测试之后,选择此电阻为100KΩ。

图12 设置OPP相对比较容易的电路反馈NCP1351中反馈工作在电流模式而不是电压模式,图13给出细节电路,光耦给出的电流进入FB端,来解决输入条件下的相互关系。

FB端实际如同一个二极管,它由光耦正向电流偏置,反馈电流I FB(见图13)进入45KΩ电阻,它形成一个电压,此电压成为为了该电容充电的可变阈值点,如图8指出。

于是有了反馈电流的缺失。

在45KΩ电阻上没有电压产生,500mV偏移串入后去箝制电容的涌动。

如果用了270pf电容,则最大开关频率为65KHz。

图13 NCP1351的反馈电路频率折返在高的峰值电流下会产生音频噪音。

因此,NCP1351采用专利的电流补偿技朮,它减少了轻载条件下的峰值电流。

在设计时峰值电流从100%(满载时)减到30%(轻载时)。

这就是图13电路中左下部分的概念,在满载条件下,反馈电流减轻,且所有流过外部偏移电阻的电流为Ics。

(12)由于负载变轻,反馈电流增加并开始从发生器偷窃电流,(12)式变成(13)。

(13)(13)式表明了偏移发生器上电流的减小。

K表示内部系数,当反馈电流等于I dif时,偏移电流变为:(14)在这一点,电流完整地被压缩并保持冻结,为进一步减小传输的功率,频率方面没有选择下降。

看一下数据表,最大峰值电流设置在270μA,压缩后电流降到70μA。

NCP1351考虑成为一种多模式工作的电路。

* 实际固定峰值电流/可变频率的模式,此时,FB电流在60μA以下。

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开关电源PWM控制器芯片设计

开关电源PWM控制器芯片设计

开关电源PWM控制器芯片设计开关电源是一种能将输入电源电压转换为所需电压的高效稳定电源。

PWM(脉宽调制)控制器芯片是开关电源中的关键部件,用于控制开关管的导通和截止时间,实现对输出电压的精确控制。

PWM控制器芯片设计主要包括以下几个方面:输入电压检测、过压保护、反馈控制、脉宽调制等。

首先,输入电压检测是保证开关电源输出稳定的关键步骤。

设计中需要加入一组电压检测电路,通过对输入电压进行采样和处理,用于后续控制电路的判断和调整。

其次,过压保护是在开关电源输出电压超出一定范围时采取的一种保护措施。

设计中需要加入一个过压保护电路,当设定的阈值被超过时,通过触发保护逻辑,使开关电源进入保护状态,以避免电源元件的损坏。

接着,反馈控制是保证开关电源输出电压稳定的重要环节。

设计中需要加入一个反馈电路,对输出电压进行采样,并与设定的目标值进行比较,通过调节开关管的导通和截止时间,实现对输出电压的精确控制。

最后,脉宽调制是PWM控制器芯片的核心功能。

设计中需要采用一种合适的调制方式,根据反馈电路信号来确定开关管的导通时间和截止时间,以实现对输出电压的精确控制。

常见的调制方式有固定频率脉宽调制(FPWM)和电流模式脉宽调制(CPWM)。

在设计过程中还需要考虑到芯片的功耗、线性度、稳定性等参数。

合理选择元件和搭建稳定可靠的电路,通过仿真和测试验证设计方案的正确性和有效性。

总结起来,开关电源PWM控制器芯片设计涉及多个方面,包括输入电压检测、过压保护、反馈控制、脉宽调制等。

通过合理选择元件和搭建稳定可靠的电路,实现对输出电压的精确控制,从而满足不同应用场景下的需求。

PWM控制原理范文

PWM控制原理范文

PWM控制原理范文PWM(脉宽调制)是一种控制技术,用于通过控制电平的脉冲宽度来控制电子设备的输出功率。

在PWM控制中,周期性方波信号的占空比会根据需要进行调整,从而实现对电子设备的精确控制。

PWM控制的核心是周期性方波信号。

该信号具有固定的周期,通常称为PWM周期。

在一个PWM周期内,方波信号会在高电平和低电平之间切换。

占空比则表示了高电平的时间与整个PWM周期的比例。

占空比越高,高电平的时间越长,输出功率也就越高。

通过改变PWM周期和占空比,可以控制电子设备的输出功率。

当PWM周期较长时,每个高电平的时间相对于整个周期的比例较小,输出功率也较低;反之,当PWM周期较短时,每个高电平的时间相对于整个周期的比例较大,输出功率也较高。

因此,通过调整PWM周期和占空比,可以实现对设备输出功率的精确控制。

PWM控制可以应用于各种电子设备中,如马达电机控制、LED亮度控制等。

以马达电机控制为例,PWM控制可以通过改变马达电机的输入电压的占空比来控制马达转速。

在低占空比下,马达转速较低,输出功率较小;而在高占空比下,马达转速较高,输出功率也较大。

通过精确调整占空比,可以实现对马达电机转速的精确控制。

在实际应用中,PWM控制通常借助于专门的PWM芯片或微控制器。

这些芯片或微控制器可以根据输入的控制信号,自动产生期望的PWM波形,并将其输出给被控设备。

借助这些芯片或微控制器,PWM控制可以更加简单和高效。

总结起来,PWM控制通过调整方波信号的周期和占空比,实现对电子设备输出功率的精确控制。

它在各种电子设备的控制中应用广泛,并通过专门的芯片或微控制器来实现。

NCP1351的原理和使用方法

NCP1351的原理和使用方法
变压器尺寸
Transformer Size
Pleak12LleaIkpea2kFsw
FOT大幅提高轻载能效
FOT dramatically improves light load efficiency
议程Agenda
1. 当前水准:准谐振和固定频率
State of the art: quasi resonant and fixed frequency
满载能效
Full Load Efficiencies
工作模式
Operating mode
变压器尺寸
Transformer Size
电磁干扰 EMI
正常 Normal
最佳 Best
连续导电模式/非连续 边界导电模式 导电模式CCM/DCM BCM (Borderline)
正常 Normal
较大 Larger
longer) to deliver the necessary outp-u50t.0 power:
4.68m
4.71m
4.73m
4.76m
4.68m

频率4最.71m高时提供4.7的3m 功率最大4.76mMaximum4P.78omwer
is
delivered
time in seconds
at maximum
7. 面向快速简单的固定导通时间设计的资源
Resources for quick and easy fixed on time designs
3.30
id ra inin a m p e r e s id ra inin a m p e r e s
idrain 2 vdrain
2.30
P lo t1

常用pwm控制芯片

常用pwm控制芯片

常用pwm控制芯片PWM(Pulse Width Modulation)是一种常用的电子信号调制技术,用于实现对电子系统中的电压或电流进行精确控制。

常用的PWM控制芯片有很多种,下面将介绍几种常用的PWM 控制芯片。

1. NE555芯片NE555是一种经典的定时器和脉冲宽度调制(PWM)控制芯片。

它具有简单、易用、稳定等特点,可广泛应用于各种电子设备中。

NE555芯片通过改变电压来实现PWM控制,它的输出信号的占空比(高电平时间与周期的比值)可以通过调整芯片上的电阻和电容来精确地控制。

2. SG3525芯片SG3525是一种专门用于开关电源控制的PWM控制芯片。

它具有宽电压工作范围、高稳定性、高频率等特点,可以实现高效率、高精度的电源控制。

SG3525芯片通过对电阻和电容进行调节,可以实现不同频率和占空比的PWM信号输出。

3. TLC5940芯片TLC5940是一种16通道的PWM控制芯片,主要用于LED灯控制。

它具有灵活的控制功能和高分辨率的PWM输出,可以实现对LED灯的亮度和颜色进行精确的控制。

TLC5940芯片通过串行数据输入和数据锁存来实现PWM控制,在应用中可以灵活控制各通道的亮度和颜色。

4. MCPWM芯片MCPWM(Motor Control PWM)是一种专用于电机控制的PWM控制芯片。

它具有高速、高精度的PWM输出和多种保护功能,可以实现对电机的速度、位置和转向进行精确控制。

MCPWM芯片通过编程控制寄存器中的参数来实现PWM控制,可以满足不同种类电机的控制需求。

5. DRV8305芯片DRV8305是一种集成型的三相电机驱动器芯片,具有PWM控制功能。

它可以实现对三相电机的速度、转向和刹车等功能进行精确控制。

DRV8305芯片内部集成了PWM控制器、MOSFET驱动器、过流保护和过温保护等功能,简化了电机控制系统的设计和组装。

总结:以上是几种常用的PWM控制芯片,它们具有不同的特点和应用领域。

pwm调光电路

pwm调光电路

PWM调光电路简介PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)是一种常用的电子调光技术,通过在一定时间内改变信号的脉冲宽度来控制电路的输出功率。

在此文档中,我们将介绍PWM调光电路的工作原理和应用场景。

工作原理PWM调光电路的核心是一个可调节占空比的脉冲信号发生器。

脉冲信号的占空比表示高电平状态所占的时间与一个周期的总时间的比例。

通过改变脉冲信号的占空比,可以控制输出功率的大小。

一般来说,PWM调光电路包含以下几个主要组成部分:1.脉冲信号发生器:用于产生PWM信号的电路。

现代PWM调光电路中,常使用微控制器或专用IC来实现脉冲信号发生器。

发生器可根据控制信号来调节脉冲的占空比。

2.功率调节电路:用于调节输出功率的电路。

功率调节电路接收PWM脉冲信号,并根据信号的占空比来调节工作装置(如灯具或电机)的电压、电流或频率,从而实现调光或调速效果。

3.控制信号源:用于提供PWM调光电路的控制信号的电路或设备。

控制信号源可以是人为输入的信号(如旋钮、按钮等),也可以是其他传感器的输出信号(如光线传感器、温度传感器等)。

应用场景PWM调光电路在很多领域都有广泛的应用,以下是一些常见的应用场景:家庭照明家庭照明系统中常使用PWM调光电路来实现灯具的亮度调节。

通过改变PWM信号的占空比,可以控制灯光的亮度。

对于白炽灯、荧光灯和LED等不同类型的光源,可以使用不同的功率调节电路来适配。

工业自动化工业自动化设备中,PWM调光电路可以用于调节电机的转速。

通过改变PWM信号的占空比,可以调节电机的供电电压或频率,从而实现精确的调速效果。

这在自动化生产线、机器人和工业机械等领域中非常常见。

汽车电子汽车电子系统中,PWM调光电路广泛应用于内部照明、车灯和显示屏等设备的调光。

通过调节PWM信号的占空比,可以控制车灯的亮度和照明系统的功率,从而提升能效和亮度调节的灵活性。

能源管理在能源管理领域,PWM调光电路可以用于太阳能发电系统中的最大功率点追踪(MPPT)控制。

常用pwm控制芯片及电路工作原理

常用pwm控制芯片及电路工作原理

常用pwm控制芯片及电路工作原理常用PWM控制芯片及电路工作原理一、引言脉宽调制(PWM)是一种常用的电子技术,用于控制电子设备的输出信号的占空比。

常见的PWM控制芯片和电路广泛应用于各个领域,如电机驱动、LED亮度控制、音频放大等。

本文将介绍几种常用的PWM控制芯片及其工作原理。

二、常用PWM控制芯片和电路1. NE555NE555是一种经典的PWM控制芯片,被广泛应用于各种电子设备。

其工作原理基于一个比较器和一个RS触发器构成的控制电路。

NE555通过调节电阻和电容的值,可以实现不同的调制周期和占空比。

2. ArduinoArduino是一种开源的单片机平台,它内置了PWM功能,可以通过编程来控制输出的PWM信号。

Arduino的PWM输出信号是通过改变数字输出引脚的电平和占空比来实现的。

通过编写代码,可以轻松地控制PWM信号的频率和占空比。

3. 555定时器与MOS管这种PWM控制电路的原理是利用NE555定时器和MOS管组成的开关电路。

NE555定时器负责产生固定频率的方波信号,而MOS管则根据方波信号的占空比进行开关控制。

通过调节NE555的电阻和电容值,可以实现不同的PWM频率和占空比。

4. 软件PWM软件PWM是通过编程实现的一种PWM控制方式,主要用于一些资源有限的单片机系统。

它通过周期性地改变输出引脚的电平和占空比来模拟PWM信号。

软件PWM的实现原理是使用定时器中断来触发状态改变,并通过软件计数器来控制占空比。

三、PWM控制原理PWM控制的基本原理是通过改变信号的占空比来控制输出的平均功率。

占空比是指PWM信号高电平的时间与一个周期的比值。

例如,如果一个PWM信号周期为1ms,高电平时间为0.5ms,则占空比为50%。

占空比越大,输出信号的平均功率越大。

PWM控制的工作原理是利用开关的方式,将输入电压分成若干个短时间段的高电平和低电平。

通过不同的高低电平时间比例,可以调节输出信号的平均功率。

PWM控制原理范文

PWM控制原理范文PWM(Pulse Width Modulation)即脉冲宽度调制,是一种常用的控制电流、电压或功率的技术。

通过改变信号的脉冲宽度,可以实现对电路元件的控制。

PWM控制原理广泛应用于电力电子、自动控制系统、通信系统等领域。

PWM控制原理的基本思想是通过控制信号的占空比,来控制目标系统的输出。

占空比是脉冲信号的高电平时间与一个脉冲周期的比值。

通常情况下,脉冲周期是固定的,只有高电平时间可以改变。

通过改变高电平时间的比例,可以实现对目标系统的控制。

PWM控制可以分为两种基本类型:高标准偏差(一周期内高电平时间较短)和低标准偏差(一周期内高电平时间较长)。

高标准偏差控制可以用于减小均方根误差,提高输出波形质量。

低标准偏差控制则可以用于快速控制和快速响应。

1. 确定脉冲信号的周期和基准电平。

脉冲周期通常取固定的时间单位,例如1ms或1μs。

基准电平是指脉冲信号的低电平。

2.确定目标系统的控制量。

目标系统可以是一个电机、一个电阻、一个照明设备等等。

根据具体的应用需求,确定需要控制的量,例如电流、电压、功率等。

3.设计控制电路。

根据目标系统的控制要求,设计相应的控制电路。

通常,PWM控制的核心是一个比较器和一个计数器。

4.产生PWM信号。

通过比较器和计数器,产生PWM信号。

比较器将输入信号与计数器的值进行比较,根据比较结果生成PWM信号。

当输入信号大于计数器的值时,输出高电平;当输入信号小于计数器的值时,输出低电平。

5.控制输出。

将PWM信号送入目标系统,控制其输出。

根据PWM信号的高电平时间,调整目标系统的输出。

通常情况下,高电平时间越长,输出越大;高电平时间越短,输出越小。

6.反馈控制。

通过反馈信号,实现闭环控制。

将目标系统的输出与控制信号进行比较,根据比较结果对控制信号进行调整,实现目标系统的稳定控制。

1.高效率:能够通过改变脉冲宽度来实现对目标系统的有效控制,从而提高系统的效率。

可变关断时间的PWM控制IC NCP1351

固定导通时间的PWM控制IC-NCP1351 NCP1351是ONSEMI公司新推出的一款改变关断时间的小功率脱线反激变换控制IC,是目前成本最低,符合最新节能标准的电流型PWM控制器。

基于固定峰值电流技朮,此控制器随负载变轻而降低开关频率,结果用NCP1351控制的AC/DC提供了极好的空载损耗,在其它负载条件下也有极佳的转换效率。

当频率降低时,峰值电流大幅度减小到最大峰值的30%,以防变压器的机械谐振,音频噪音的风险极大地减小,保持了极好的待机功耗及性能。

外部调节时间的执行器监视IC的反馈活动,并保护电源防止短路或过载,一旦定时消去,NCP1351即停止开关,并锁住(A版本)或去重新起动(B版本)。

内部电路结构特色以最佳的安排,允许最低的起动电流,功能参数此时设计成极低待机功耗的电源,负向电流检测技朮减小了控制器工作的开关噪声,提供给用户可选择的有最大峰值电流(流过Rsense的),以此可将待机功耗最小化。

最后,滤波电容上的输入纹波确认自然频率,将锯齿状EMI信号弄模糊,便于通过。

总结其特色如下:* 准固定T ON,改变Toff的电流型控制。

* 极低的起动电流消耗。

* 峰值电流压缩技朮减少变压器噪声。

* 既可以在初级侧也可以在次级侧作稳压控制。

* OTP,OVP保护。

* 调节电流检测电阻的峰值电压。

* 自然频率抖动,用于改善EMI。

* 外部过功率保护(OPP)。

* 极低待机功耗。

* 芯片内部的过热保护(OTP)。

主要用于新一代PC待机电源,打印机电源及适配器,充电器等。

NCP1351典型应用电路如图1。

NCP1351 的PIN脚功能说明如下:图1 NCP1351的典型应用电路1PIN FB反馈输入,当向内射入电流时降频。

2PIN C T设置振荡频率,外接C T到GND设置最高工作频率。

3PIN CS电流检测输入。

4PIN GND公共端。

5PIN DRV驱动输出,驱动外部功率MOSFET。

6PIN Vcc IC供电端子,最高电压达28V。

NCP1351的原理和使用方法


固定导通时间(FOT)–工作原理
Fixed On Time (FOT) – Principle of Operation
Pout , DCM 1 Lp I peak 2 Fsw 2
1 Lp I peak 2 I valley 2 Fsw 2
Pout ,CCM
峰值电流通过控制器来保持恒定 the peak current is kept constant by the
工作模式
Operating mode
变压器尺寸
Transformer Size
连续导电模式/非连续 边界导电模式 导电模式CCM/DCM BCM (Borderline) 正常 Normal 较大 Larger 正常 Normal 较小 Smaller
电磁干扰 EMI
必须提升宽输出负载范围下的能效 Must improve the efficiency for a wide output load range 必须改善待机能耗 Must improve the standby
面向快速简单的固定导通时间设计的资源
Resources for quick and easy fixed on time designs
10

控制拓扑结构比较 Control Topology Comparison
固定开关频率
Fixed Fsw
准谐振
Quasi resonant
idrain
2 v drain
2.30
1 idrain 2 v drain

固定导通时间(FOT)–工作原理
1.30
Fixed On Time (FOT) – Principle of Operation

采用NCP1351控制器实现开关电源电路的设计-设计应用

采用NCP1351控制器实现开关电源电路的设计-设计应用由于拥有较高的效率和较高的功率密度,开关电源在现代电子系统中的使用越来越普及。

特别是随着控制芯片的应用,开关电源的电路设计得到了极大的简化,往往只需要在脉宽调制(PWM)控制芯片的基础上再加一些外围器件即可组成开关电源,这更加促进了开关电源的设计和发展。

从种类来看,开关电源主要包括交流-直流(AC-DC)转换器和直流-直流(DC-DC)转换器两大类型。

前者是将输入为50/60Hz的交流电经过整流、滤波等步骤将其转换为直流电压,后者广泛用于对系统中的直流电源进行转换和分配。

根据拓扑结构的不同,DC-DC转换器包括降压(Buck)、升压(Boost)、降压-升压(Buck-Boost)、反激(Flyback)、正激(Forward)、推挽(Push-Pull)、半桥(HB)和全桥(FB)等不同类型。

不同类型DC-DC转换器的特点各不相同,并且往往有着不同的适用领域。

例如,降压、升压和降压-升压转换器非常适合于无需电气隔离的低压控制应用,而反激式转换器则非常适合多输出、高电压的电源应用,这些应用中使用的离线式开关电源工作在110V/220V主电源,并通过使用变压器来取代滤波电感从而实现电气隔离。

对于离线式开关电源而言,低成本是它的一个重要目标。

对于其中所用的PWM控制器而言,设计人员可以选择不同的架构,如固定频率(FF)和准谐振(QR)等。

对于前者而言,它的开关频率固定,其轻载能效和满载能效都处于正常范围,工作模式方面可以是连续导电模式(CCM)或非连续导电模式(DCM)。

对于后者而言,它的开关频率可变,其满载能效,但在轻载时则由于谷底跳变问题(噪声),它的工作模式是边界导电模式(BCM,亦称临界导电模式,CRM)。

在变压器尺寸方面,固定开关频率架构属于正常,而准谐振架构则较大;但准谐振架构的电磁干扰较小,而固定开关频率架构则较大。

对于这两种架构而言,都面临着相同的问题,就是必须提升在更宽输入负载范围下的能效,并改善待机能效。

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