모놀리식 스위칭 전원 공급 장치의 두 가지 작동 모드

모놀리식 스위칭 전원 공급 장치의 두 가지 작동 모드

모놀리식 스위칭 전원 공급 장치 집적 회로는 고집적, 높은 비용 효율성, 가장 간단한 주변 회로, 최고의 성능 지표라는 장점을 가지며 주파수 변환기 없이 고효율 절연 스위칭 전원 공급 장치를 구성할 수 있습니다. 이는 중후반에 출시되어 강한 활력을 보여 이제는 중소형 전원 스위칭 전원 공급 장치, 정밀 스위칭 전원 공급 장치 및 선호하는 전원 공급 장치 모듈의 국제적인 개발이 되었습니다. 집적 회로. 이로 구성된 스위칭 전원 공급 장치는 비용 측면에서 동일한 전력 선형 전압 조정기 전원 공급 장치와 비교할 수 있으며 전원 공급 장치 효율이 크게 향상되고 부피와 무게가 크게 감소합니다. 이는 새로운 스위칭 전원 공급 장치의 홍보 및 대중화를 위한 좋은 조건을 만듭니다.

모놀리식 스위칭 전원 공급 장치의 특징
(1) 오실레이터, 에러 증폭기, 펄스폭 변조기, 게이트 회로, 고전압 전력 스위칭 튜브(MOSFET), 바이어스 회로, 과전류 보호 회로, 과열 보호 및 파워 온 리셋 회로를 포함하는 TOPSWitch-II 내부, 셧다운/ 자동 재시작 회로. 사용하기에 안전한 고주파 변압기를 통해 전력망의 출력을 완전히 분리합니다*. 이는 오픈 드레인 출력을 갖춘 전류 제어 스위칭 전원 공급 장치에 속합니다. CMOS 회로를 사용하여 장치의 전력 소비를 크게 줄입니다.

(2) 리드는 세 개뿐입니다. 제어 단자 C, 소스 S, 드레인 D는 3단자 선형 레귤레이터와 유사하며 플라이백 스위칭 전원 공급 장치 없이 주파수 변압기를 구성하는 가장 간단한 방법일 수 있습니다. 다양한 제어, 바이어스 및 보호 기능을 완성하기 위해 C, D는 다기능 핀아웃으로 핀 다목적을 실현합니다. 제어 단자를 예로 들면 다음과 같은 세 가지 기능이 있습니다. (1) 바이어스 전압을 제공하기 위한 온칩 병렬 레귤레이터 및 게이트 구동 스테이지에 대한 전압 VC의 끝; (2) 현재 IC의 끝은 듀티 사이클을 조정할 수 있습니다. (3) 전원 분기 회로의 끝과 자동 재시작/보상 커패시터 연결 지점은 외부 바이패스 커패시터를 통해 자동 재시작 및 제어 루프 보상의 빈도를 결정합니다.

(3) 입력 AC 전압의 범위가 매우 넓습니다. 고정 전압 입력의 경우 220V±15% AC를 선택할 수 있으며, 85~265V 광범위 AC를 장착할 경우 최대 출력 전력이 40% 감소합니다. 스위칭 전원 공급 장치의 입력 주파수 범위는 47~440Hz입니다.

(4) 스위칭 주파수의 일반적인 값은 100KHz이고 듀티 사이클 조정 범위는 1.7%~67%입니다. 전원 공급 장치의 효율은 약 80%, 최대 90%이며 이는 선형 통합 조정 전원 공급 장치보다 거의 두 배입니다. 작동 온도 범위는 0 ~ 70도  칩 최대 접합 온도 Tjm=135 도입니다.

(5) TOpSwitch-II의 기본 작동 원리는 피드백 전류 IC를 사용하여 듀티 사이클 D를 조절하여 전압 조절 목적을 달성하는 것입니다. 예를 들어, 어떤 이유로 인해 스위칭 전원 공급 장치 VOT의 출력 전압이 옵토커플러 피드백 회로 이후에 Ic↑→오류 전압 Vrt→D↓→Vo↓를 만들어 Vo가 변하지 않도록 합니다. 그 반대.

(6) 주변회로가 간단하고 가격이 저렴하다. 외부에는 정류기 필터, 고주파 변압기, 1차 보호 회로, 피드백 회로 및 출력 회로만 연결하면 됩니다. 이러한 칩을 사용하면 스위칭 전원 공급 장치에서 발생하는 전자기 간섭을 줄일 수도 있습니다.

모놀리식 스위칭 전원 공급 장치의 두 가지 작동 모드
모놀리식 스위칭 전원 공급 장치에는 두 가지 기본 작동 모드가 있습니다. 하나는 연속 모드 CUM(ContinuousMode)이고 다른 하나는 연속 모드가 아닙니다.

(a) 연속 모드 (b) 불연속 모드

DUM(불연속 모드). 이 두 모드의 스위칭 전류 파형은 각각 그림 (a)와 그림 (b)에 나와 있습니다. 그림에서 볼 수 있듯이 연속 모드에서는 1차측 스위칭 전류가 특정 진폭에서 시작하여 피크 값까지 상승한 후 빠르게 0으로 돌아갑니다. 스위칭 전류 파형은 사다리꼴입니다. 이는 연속 모드에서는 고주파 변압기에 저장된 에너지가 각 스위칭 사이클에서 모두 방출되지 않기 때문에 다음 스위칭 사이클에 초기 에너지가 있음을 나타냅니다. 연속 모드를 사용하면 1차 피크 전류 Ip 및 RMS 전류 IRMS가 감소하여 칩의 전력 소비가 줄어듭니다. 그러나 연속 모드에서는 1차 인덕턴스 Lp의 증가가 필요하며, 이는 고주파 트랜스포머의 크기 증가로 이어집니다. 요약하면 연속 모드는 저전력 TOpSwitch와 대형 고주파 변압기에 적합합니다.

불연속 모드의 스위칭 전류는 0에서 피크까지 상승한 다음 0으로 떨어집니다. 이는 고주파 변압기에 저장된 에너지가 각 스위칭 주기 동안 완전히 방출되어야 하며 스위칭 전류 파형이 삼각형 모양임을 의미합니다. 불연속 모드는 Ip 및 IRMS 값이 더 크지만 Lp가 덜 필요합니다. 따라서 더 작은 크기의 고주파 변압기로 더 큰 출력 전력을 갖는 TOpSwitch를 사용하는 데 적합합니다.