待机功耗很低的DVD开关电源设计
发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:510
一 正常模式
开机启动时,ncp1200由二极管d218从交流侧供电,经过ic8脚向电容c207以4ma速率充电.在vcc电压达到11.4v时,ncp1200 开始工作.(此工作状态称为动态自供电dss,为安森美公司专利技术*)工作状态建立以后,ic供电将由辅助绕组通过d207,r203供电, 切断内部启动电流源,在最大程度上减小电源的损耗.在这里, 安森美公司为客户不同要求提供了很大的灵活性,高压供电可从交流侧接
二极管,也可从高压端直接接ncp1200八脚. 从高压端直接接到八脚,整流电压400v,充电电流4ma ,cvcc典型值10uf,充 电时间计算为5ms,ic损耗和驱动mos管电流我们设为1.5ma ,
采用ncp1200设计的dvd开关电源所需的外围器件非常少,不仅为客户设计更小的dvd电源提供了方便,还降低了成本.将更多的功能模块集中在ic里,将提高系统的稳定性.下图为正常工作时的vds波形.
二 待机模式
如图1, 当mcu给出待机控制信号, 即stby=h时, q202和q201导通, 电容c221上的60v电压对c222充电,由于tl431反馈接在5v_stby端, 光偶反馈电流加大,占空比被拉低,使5v_stby端子的电压维持在5v.由于本来60v的输出电压被调整为5v输出, 使得开关的占空比变得很小, 所以所有其它输出电压也变得很小, 大约被压缩12倍, 此时全部输出消耗的功率变小.
在此dvd电源中需要值得注意的是电容c221的选择,其电容值建议不要超过6.8uf,否则在开机时电容上会有一个尖峰,可能会造成三极管q201的损坏.本例中选取为4.7uf.
当在待机模式时,光偶反馈变得很重,直接拉低2脚fb电压,当2脚电压低于设定值时,ic既进入一种称之为skip cycle的工作状态.使得整个电源的损耗降低. 当电源进入skip cycle模式时, 所有的输出包括ic供电电源都降低, ncp1200通过内部的动态自供电电路维持自身的供电. 下图为待机工作时的vds波形
采用ncp1200设计的dvd电源待机功能,在待机时损耗非常小,完全符合iea最新建议要求.
iea最新建议:
输入功率范围0.3w-15w
2001.1 / 1w 2002.1 / 0.75w 2003.1 / 0.3w
输入功率范围 15w-50w
2001.1 / 1w 2002.1 / 0.75w 2003.1 / 0.5w
输入功率范围 50w-75w
2001.1 / 1w 2002.1 / 0.75w 2003.1 / 0.75w
三 过载短路保护
当电源工作在过载情况时,所有输出将强制到一个低电位,光电偶合器u203将没有电流流过,电流设置点达到最高,2脚fb电压也达到4.2v.ncp1200内部设有一个过载保护电路,当2脚fb电压超过4v时将触发,ncp1200将强制发出低占空比电压. 由于在过载条件下,输出电压处在低电位,辅助绕组不能供电,c207上的电压vcc将线性下降,当vcc电压降到9.8v时,过载情况仍然存在,为防止动态自供电(dss)触发,ncp1200会终止驱动脉冲,并使电路进入待机状态.在此状态电流消耗典型值为350ua.当vcc电容继续放电到典型值6.3v时,ncp1200接通电流源,当vcc电压到达典型值11.4v时,ic将开始新的周期,如果故障条件在达到uvloh前已消除,则电路将正常工作,否则将开始下一个故障周期.此种情形同样也可应用于环路开路, 当光偶开路时,2脚fb电压达到最高值4.2v触发保护,过程和过载保护一样.
结语
ncp1200是一款集成度非常高的开关电源控制芯片,设计简便,缩短了电源工程师设计周期.而且这一芯片已经大量应用于不同的电源领域.例
一 正常模式
开机启动时,ncp1200由二极管d218从交流侧供电,经过ic8脚向电容c207以4ma速率充电.在vcc电压达到11.4v时,ncp1200 开始工作.(此工作状态称为动态自供电dss,为安森美公司专利技术*)工作状态建立以后,ic供电将由辅助绕组通过d207,r203供电, 切断内部启动电流源,在最大程度上减小电源的损耗.在这里, 安森美公司为客户不同要求提供了很大的灵活性,高压供电可从交流侧接
二极管,也可从高压端直接接ncp1200八脚. 从高压端直接接到八脚,整流电压400v,充电电流4ma ,cvcc典型值10uf,充 电时间计算为5ms,ic损耗和驱动mos管电流我们设为1.5ma ,
采用ncp1200设计的dvd开关电源所需的外围器件非常少,不仅为客户设计更小的dvd电源提供了方便,还降低了成本.将更多的功能模块集中在ic里,将提高系统的稳定性.下图为正常工作时的vds波形.
二 待机模式
如图1, 当mcu给出待机控制信号, 即stby=h时, q202和q201导通, 电容c221上的60v电压对c222充电,由于tl431反馈接在5v_stby端, 光偶反馈电流加大,占空比被拉低,使5v_stby端子的电压维持在5v.由于本来60v的输出电压被调整为5v输出, 使得开关的占空比变得很小, 所以所有其它输出电压也变得很小, 大约被压缩12倍, 此时全部输出消耗的功率变小.
在此dvd电源中需要值得注意的是电容c221的选择,其电容值建议不要超过6.8uf,否则在开机时电容上会有一个尖峰,可能会造成三极管q201的损坏.本例中选取为4.7uf.
当在待机模式时,光偶反馈变得很重,直接拉低2脚fb电压,当2脚电压低于设定值时,ic既进入一种称之为skip cycle的工作状态.使得整个电源的损耗降低. 当电源进入skip cycle模式时, 所有的输出包括ic供电电源都降低, ncp1200通过内部的动态自供电电路维持自身的供电. 下图为待机工作时的vds波形
采用ncp1200设计的dvd电源待机功能,在待机时损耗非常小,完全符合iea最新建议要求.
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输入功率范围0.3w-15w
2001.1 / 1w 2002.1 / 0.75w 2003.1 / 0.3w
输入功率范围 15w-50w
2001.1 / 1w 2002.1 / 0.75w 2003.1 / 0.5w
输入功率范围 50w-75w
2001.1 / 1w 2002.1 / 0.75w 2003.1 / 0.75w
三 过载短路保护
当电源工作在过载情况时,所有输出将强制到一个低电位,光电偶合器u203将没有电流流过,电流设置点达到最高,2脚fb电压也达到4.2v.ncp1200内部设有一个过载保护电路,当2脚fb电压超过4v时将触发,ncp1200将强制发出低占空比电压. 由于在过载条件下,输出电压处在低电位,辅助绕组不能供电,c207上的电压vcc将线性下降,当vcc电压降到9.8v时,过载情况仍然存在,为防止动态自供电(dss)触发,ncp1200会终止驱动脉冲,并使电路进入待机状态.在此状态电流消耗典型值为350ua.当vcc电容继续放电到典型值6.3v时,ncp1200接通电流源,当vcc电压到达典型值11.4v时,ic将开始新的周期,如果故障条件在达到uvloh前已消除,则电路将正常工作,否则将开始下一个故障周期.此种情形同样也可应用于环路开路, 当光偶开路时,2脚fb电压达到最高值4.2v触发保护,过程和过载保护一样.
结语
ncp1200是一款集成度非常高的开关电源控制芯片,设计简便,缩短了电源工程师设计周期.而且这一芯片已经大量应用于不同的电源领域.例