綠色緊湊型功率因數(shù)控制器MC33260
MC33260工作在電壓模式下,穩(wěn)壓電路輸出電壓(引腳2上的電壓)與振蕩器鋸齒波電壓相比較后得到柵極驅(qū)動(dòng)脈沖信號。該驅(qū)動(dòng)脈沖信號將一直保持高電平,直到鋸齒斜坡信號超過穩(wěn)壓電路輸出電壓。導(dǎo)通時(shí)間ton由下式?jīng)Q定:
(8)
其中:是導(dǎo)通時(shí)間;是振蕩器定時(shí)電容;是振蕩器的充電電流;是穩(wěn)壓電路輸出電壓。
將(6)代入(8)式得到:
由上式可以看出:導(dǎo)通時(shí)間主要由前置變換器輸出電壓Vo決定,并且當(dāng)達(dá)到最大值1.5V時(shí),導(dǎo)通時(shí)間可以取得最大值,如下式所示:
令
則(10)式可以簡化為:
上式表明,最大導(dǎo)通時(shí)間與前置變換器輸出電壓的平方成反比。該特性在后面討論跟隨升壓技術(shù)時(shí)將會(huì)用到。
3.4 電流檢測電路
電流檢測電路的原理圖如圖4所示。與整流橋串聯(lián)的接地電阻RCS將電感電流轉(zhuǎn)換為電壓信號。檢測電壓VCS與電流的關(guān)系如式(12)所示:
其中:是電感電流;是電流檢測電阻;是電流檢測電阻上的電壓。
電流檢測電路的工作波形圖如圖5所示。
負(fù)電壓VCS通過電阻ROCP輸入電流檢測信號輸入端(引腳4),參見圖4
圖5 電流檢測波形
一旦引腳4上的電壓低于-60mV,電流檢測比較器將使PWM鎖存器復(fù)位,柵極驅(qū)動(dòng)信號將被鎖定在低電平,功率MOSFET處于截止?fàn)顟B(tài)。
在輸出開關(guān)管導(dǎo)通期間,電流檢測電路主要用于過流限幅;而在開關(guān)管截止期間,電流檢測電路則主要用于零電流檢測。
3.5 零電流檢測
零電流檢測功能主要用于確保在非連續(xù)工作狀態(tài)下,只有電感電流降至零時(shí),功率MOSFET才能開通。
引腳4上的電壓與電流檢測比較器-60mV的閾值相比較,只要該電壓低于電流檢測比較器的閾值,柵極驅(qū)動(dòng)信號將保持低電平狀態(tài),輸出功率MOSFET截止,直到電感電流小于60mV/RCS。此時(shí),電感電流接近于零。
3.6 過流保護(hù)
在功率MOSFET導(dǎo)通期間,內(nèi)置電流源施加到引腳4上,在電阻ROCP上產(chǎn)生壓降VOCP,參見圖4。由此可知,引腳4上的電壓實(shí)際上是由檢測電阻上的電壓和電阻ROCP上的電壓兩部分組成。因此,最大允許電流符合以下關(guān)系式:
其中::最大允許電流;是電流檢測電阻。
則過流保護(hù)閾值可按下式計(jì)算得到:
其中:是連接引腳4與電流檢測電阻的電阻;是輸出開關(guān)管導(dǎo)通過程中引腳4的電流,其典型值為205μA。
由于要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于,因此上式可以簡化為:
由上式可知:過流保護(hù)閾值可通過進(jìn)行編程控制,而的選取則具有較大的靈活性。實(shí)際當(dāng)中,可以選用浪涌電阻。
在引腳4和電流檢測比較器反相輸入端之間有一個(gè)上升沿消隱電路。該電路在開關(guān)管導(dǎo)通的前400ns內(nèi)斷開引腳4和電流檢測比較器的連接,這樣做可以有效防止開關(guān)管開通瞬間引入的電流尖峰對電流檢測電路造成干擾。由于增加了上升沿消隱電路,引腳4無需外接濾波電容。
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