新型智能功率開(kāi)關(guān)IR4010及其應(yīng)用
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時(shí)間：2012-03-17
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工作頻率=55KHz (輸入220VAC, 輸出24V 5A)
電網(wǎng)調(diào)節(jié)raquo;0%
負(fù)載調(diào)節(jié) pound;0.2% (輸出電流 0-2.5A)
電源效率=85%
輸出紋波=150Mvp-p
測(cè)試結(jié)果表明,電路性能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求.
5.電路特點(diǎn)分析
以上電源電路顯示了IR4010的主要技術(shù)特點(diǎn),說(shuō)明IR4010功率開(kāi)關(guān)的利用價(jià)值.
?。?）準(zhǔn)諧振零電流接通
反激電源工作時(shí),在功率管關(guān)斷的反激過(guò)程中,IDS為零.如果工作在不連續(xù)型,則功率管重新開(kāi)通時(shí)IDS仍為零.IR4010關(guān)斷后,控制電壓下降沿降至1.45V時(shí)比較器反轉(zhuǎn),經(jīng)Tt延時(shí)后觸發(fā)功率MOSFET開(kāi)通,此時(shí)為零電流開(kāi)通.由此,消除功率MOSFET接通損耗,提高電源效率,功率管也更可靠.顯然,連續(xù)型工作狀態(tài)則不能實(shí)現(xiàn)零電流接通.嚴(yán)格說(shuō),零電流接通是由單端反激電路不連續(xù)工作狀態(tài)決定的.也可以說(shuō)IR4010利用不連續(xù)工作的條件,才能正常運(yùn)行.因?yàn)檫B續(xù)工作時(shí)IR4010控制電壓下降沿不可能降至1.45V,COMP2不能翻轉(zhuǎn),MOSFET不接通.
?。?）變頻工作控制
IR4010是變頻控制器件,電路工作原理類(lèi)似自激式單端反激式電路.調(diào)節(jié)過(guò)程中,同時(shí)改變TON TOFF,頻率發(fā)生變化,高輸入電壓空載時(shí)工作頻率最高,低輸入電壓滿(mǎn)載時(shí)工作頻率最低.上述電源在220VAC輸入情況下,滿(mǎn)載頻率為55KHz而空載頻率為240KHz.這是IR4010電路一大優(yōu)點(diǎn),因?yàn)樵撾娐吩谳p負(fù)載時(shí)濾波非常容易,而頻率調(diào)制(PFM)電路濾波卻極其困難.
?。?）占空比調(diào)制
IR4010電路的變頻工作控制并非是脈沖頻率調(diào)制(PFM),實(shí)質(zhì)上是占空比調(diào)制,因?yàn)門(mén)ON . TOFF變化最終導(dǎo)致占空比( TON/(TON+TOFF ) )的改變.表2列出24V/2.5A電源占空比隨負(fù)載的變化情況.
這種調(diào)制方式與單端自激反激式電路極其相似.可以通俗地認(rèn)為IR4010模仿了單端自激反激式電路工作模式.
4 小結(jié)
IR4010是一種新型智能功率開(kāi)關(guān),電路工作類(lèi)似單端自激反激式電路.其主要特點(diǎn)是變頻工作控制,占空比調(diào)制以及零電流接通,準(zhǔn)諧振工作,具有易于濾波,開(kāi)通損耗小,效率高等優(yōu)點(diǎn).在小功率范圍具有良好的應(yīng)用前景.
該器件尚未進(jìn)入成熟的產(chǎn)品階段,器件的性能和可靠性有待進(jìn)一步改善.有關(guān)的器件性能資料和設(shè)計(jì)應(yīng)用資料很少.這樣,該器件的推廣應(yīng)用受到了阻礙.
目前,IR4010功率開(kāi)關(guān)有關(guān)資料少,本人對(duì)其工作原理的理解不妥之處請(qǐng)專(zhuān)家,讀者指正.
參考文獻(xiàn)
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2.MC33369-MC33374 HIGH VOLTAGE POWER SWITCHING REGALATOR MOTOROLA 1999
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評(píng)論