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準(zhǔn)諧振降壓型電源管理ic U6113設(shè)計更高效

2024-08-19 14:48:26 

準(zhǔn)諧振電路的工作原理基于諧振現(xiàn)象,但其頻率響應(yīng)曲線并不完全達(dá)到諧振。準(zhǔn)諧振電路通常由一個電感(L)、一個電容(C)和一個開關(guān)(如晶體管或MOSFET)組成。開關(guān)的周期性開關(guān)操作使得電路在接近諧振頻率時工作。電源管理icU6113在同一塊晶元上同時集成了高壓功率MOSFET和控制器,是帶有準(zhǔn)諧振式的降壓型功率開關(guān)器。

電源管理icU6113芯片內(nèi)部,只要當(dāng)內(nèi)部高壓MOSFET關(guān)斷時,5.8V的穩(wěn)壓器就會從芯片的Drain管腳端抽取一定的電流給VDD電容充電至5.8V;再當(dāng)內(nèi)部高壓MOSFET導(dǎo)通的時候,5.8V穩(wěn)壓器則停止工作而芯片靠VDD電容提供供電以正常運行。由于芯片的工作電流超低,所以利用從芯片Drain管腳抽取的電流足以使其連續(xù)穩(wěn)定地工作。通常情況下,建議使用1uFVDD電容用以濾除高頻噪聲和作為芯片供電。

為了保證系統(tǒng)工作在準(zhǔn)諧振模式下,電源管理icU6113利用檢測流經(jīng)內(nèi)部高壓MOSFET漏極和門極間寄生的米勒電容Crss的電流實現(xiàn)電流過零點的檢測。當(dāng)電感電流續(xù)流到零后,電感和高壓MOSFET的輸出電容開始諧振過程。此過程中MOSFETDrain端電壓開始下降 ,同時會有一由地到MOSFET Drain端的負(fù)向電流流經(jīng)Crss電容。反之,當(dāng)MOFET關(guān)斷Drain端電壓上升時,會有一正向電流流經(jīng)Crss電容。如圖所示,芯片利用檢測到的流經(jīng)Crss電容的負(fù)向電流實現(xiàn)了電感電流過零點的檢測。

6113

CS管腳作為電源管理icU6113的參考地,同時也用來檢測電感電流峰值。當(dāng)MOSFET導(dǎo)通時,VDD管腳和CS管腳之間的差分電壓開始下降,當(dāng)此差分電壓大于峰值電流基準(zhǔn)500mVMOSFET關(guān)斷。為了避免MOSFET導(dǎo)通瞬間的噪聲引起錯誤檢測,芯片設(shè)計有典型值為500ns的前沿消隱時間,在此時間內(nèi)逐周期電流限制比較器停止工作且MOSFET不允許關(guān)斷。

電源管理icU6113,內(nèi)部高度集成的高精度恒流控制電路和完備的保護(hù)功能使其適用于LED照明的應(yīng)用中。工作電流典型值為140uA。如此低的工作電流降低了對于VDD電容大小的要求,同時也可以幫助系統(tǒng)獲得更高的效率!

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