摘　要：ice1qs01是一種支持低功率待機(jī)和功率因數(shù)校正（pfc）的開(kāi)關(guān)電源準(zhǔn)諧振控制器。介紹了ice1qs01的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及其應(yīng)用電路與設(shè)計(jì).

    關(guān)鍵詞：準(zhǔn)諧振控制器；ice1qs01；反激變換器；設(shè)計(jì)

    引言

    ice1qs01是英飛凌公司推出的一種輸出功率范圍從1w到300w，帶或不帶功率因數(shù)校正（pfc）的反激式變換器控制器。該控制器ic工作在準(zhǔn)諧振模式，典型應(yīng)用包括tv，vcr，dvd播放機(jī)，衛(wèi)星接收機(jī)和筆記本電腦適配器等。

    為了在輕載下降低功率消耗，ice1qs01隨著負(fù)載的減小，其開(kāi)關(guān)頻率逐步數(shù)字式地降至20khz的最低值。同時(shí)，隨頻率降低保持準(zhǔn)諧振模式。在從滿(mǎn)載到空載的整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)，能夠平穩(wěn)工作。當(dāng)工作頻率降低時(shí)，ic的數(shù)字抗抖動(dòng)電路可以消除過(guò)零信號(hào)的連續(xù)跳動(dòng)，尤其是可以避免電視機(jī)中因偏轉(zhuǎn)引起的負(fù)載連續(xù)變化產(chǎn)生的抖動(dòng)。為了減小功率mosfet的開(kāi)關(guān)應(yīng)力，功率晶體管總是在最低的電壓上接通。電壓調(diào)整既可利用內(nèi)部誤差放大器，也可利用外部光耦合器。由于采用新的初級(jí)調(diào)節(jié)方法，在變壓器控制繞組與控制輸入之間的外部整流電路，可用一個(gè)電壓分配器來(lái)取代。在待機(jī)模式下，ic自動(dòng)進(jìn)入突發(fā)模式，待機(jī)輸入功率遠(yuǎn)低于1w。保護(hù)功能包括vcc過(guò)壓/欠壓鎖定，主線電壓欠壓關(guān)斷和電流限制等。ice1qs01的啟動(dòng)電流僅約50μa，它是一種低功耗綠色smps芯片。

    1　芯片的封裝與電路組成及其功能與工作原理

    ice1qs01采用p-dip-8-4封裝，引腳排列如圖1所示。表1列出了各引腳的功能。

    ice1qs01芯片主要由比較器，觸發(fā)器和數(shù)字處理電路組成，具體如圖2所示。

    在圖2所示的電路中，左上角部分為折彎點(diǎn)（foldbackpoint）校正單元。該部分電路的功能是在mosfet導(dǎo)通期間，從腳rzi流出一個(gè)電流，電流源cs4提供的0.5ma的電流被扣除，所得到的電流i4乘以0.2（即為i3），被饋送到ic的pcs腳，從而增加pcs腳外部電容的充電電壓斜率。當(dāng)ac線路電壓升高時(shí)，mosfet的導(dǎo)通時(shí)間縮短，最大輸出功率保持不變。主線電壓通過(guò)vcc偏置繞組并經(jīng)連接在腳rzi上的一支電阻來(lái)檢測(cè)。

    在腳rzi內(nèi)部，門(mén)限電平5v和44v的比較器用于初級(jí)調(diào)整，門(mén)限電平1v和50mv的比較器分別是振鈴抑制時(shí)間比較器和過(guò)零信號(hào)比較器。

    在圖2的右上角是計(jì)數(shù)器、定時(shí)器和比較器組成的數(shù)字頻率降低電路以及反相輸入端為vrm=4.8v與vrh=4.4v并帶vrh鎖定的比較器和反相輸入端vrl=3.5v并帶vrl鎖定的比較器。

    在圖2的中央是軟啟動(dòng)和通—斷（on－off）觸發(fā)器。軟啟動(dòng)觸發(fā)器通過(guò)通—斷觸發(fā)器的上升沿（并利用沿檢測(cè)器ed1）置位。通—斷觸發(fā)器通過(guò)反相輸入端15v的比較器（圖2左下方）置位。該比較器上面是20v的vcc過(guò)電壓比較器，下面是145v和9v的欠電壓比較器。ic腳pcs內(nèi)部電阻r2連接一個(gè)開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)由一個(gè)與門(mén)輸出控制，與門(mén)的輸入來(lái)自通—斷觸發(fā)器的輸出。在開(kāi)關(guān)接通時(shí)，腳pcs外部電容放電到15v。當(dāng)進(jìn)入pcs腳的電流低于100μa時(shí)，在主線欠電壓比較器輸出產(chǎn)生一個(gè)低電平輸出信號(hào)。該輸出信號(hào)經(jīng)一個(gè)與門(mén)和或門(mén)電路置位脈沖鎖定觸發(fā)器，與門(mén)的另一個(gè)輸入是接通時(shí)間觸發(fā)器的反相輸出。

    位于圖2中間下方的是突發(fā)觸發(fā)器和脈沖鎖定觸發(fā)器。突發(fā)觸發(fā)器由ic腳src內(nèi)的2v比較器輸出置位。突發(fā)觸發(fā)器的輸出，連接到脈沖鎖定觸發(fā)器的置位輸入。脈沖鎖定觸發(fā)器的輸出，影響接通時(shí)間觸發(fā)器的復(fù)位輸入。接通時(shí)間觸發(fā)器的輸出，連接到ic腳out內(nèi)的輸出緩沖器。脈沖鎖定觸發(fā)器也可由20v的過(guò)電壓比較器置位。

    ic腳src內(nèi)部的電流源cs1為src腳外部電容器提供500μa的放電電流。與cs1并聯(lián)的電流源cs2，通過(guò)軟啟動(dòng)觸發(fā)器激活。cs2的電流通過(guò)50ms定時(shí)器控制逐步改變，以此為軟啟動(dòng)產(chǎn)生上升的調(diào)節(jié)電壓。

    一個(gè)20kω的上控電阻r1下端在內(nèi)部連接到src腳，上端通過(guò)開(kāi)關(guān)連接到5v的參考電壓。該開(kāi)關(guān)由一個(gè)觸發(fā)器的輸出控制，該觸發(fā)器通過(guò)接通時(shí)間觸發(fā)器的輸出下降沿置位，以產(chǎn)生振鈴抑制時(shí)間。接通時(shí)間觸發(fā)器由過(guò)零信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)與門(mén)復(fù)位，該與門(mén)的另一個(gè)輸入是下部第二個(gè)觸發(fā)器的輸