“綠色”電源控制器TEA1504
發(fā)布時間:2008/8/23 0:00:00 訪問次數(shù):832
“綠色”電源控制器tea1504
tea1504是飛利浦(philips)公司生產(chǎn)的新型pwm控制芯片,工作電壓范圍為90~
276 v(ac),能將開關電源待機功耗降至2w以下,其本身的待機損耗小于100 mw,并具有快
速和高效的片內(nèi)啟動電流源;在負載功率較低時,它還能自動轉換到低頻工作模式,從而降低
了開關電源的損耗。
。1)特性
tea1504的vin,腳最高電壓為600 v,工作電流為20~100μa。oob腳的最高電壓為14 v,
dem腳的最大電流為士1 ma, vaux腳的最大電壓范圍為0. 3 ~18 v, vctrl和isense引腳的最
大電壓范圍為一0.3~ + 5 v, ref腳的最大電流為1 ma,工作溫度范圍為一10℃~十140℃。
tea1504輸出的驅動脈沖正向電流可達120 ma,反向脈沖電流可達550 ma。它允許快
速開通和關斷功率mosfet管。選擇較低的正向脈沖,是為了限制mosfet管開通時的
dv/dt(電壓上升率),以降低電路的電磁干擾(emi),同時減小通過電阻rsense的電流峰值。
tea1504的保護功能有過電流保護(ocp)、過電壓保護(ovp)、140r超溫保護和磁飽和保
護等。磁飽和保護是為了確保能提供間斷性的電源輸出、簡化反饋控制電路的設計及提供較快的
暫態(tài)響應,從而防止變壓器和電感元件在啟動時出現(xiàn)磁飽和或儲能元件在釋放能量時承受的應力
過大。另外,當開關電源的輸出處在短路狀態(tài)時,磁飽和保護還能對開關電源提供逐周電流保護。
tea1504采用14腳雙列直插式(dip14 )塑料封裝。tea1504內(nèi)部集模擬電路和數(shù)字電
路于一體,它除了含有誤差放大器、振蕩器、脈寬調(diào)制器(pwm)、鋸齒波發(fā)生器等一般開關電
源控制的單元電路外,還集成了高壓啟動電流源、獨特的開/關功能電路和猝發(fā)待機(burst-
modestand-by)電路。芯片內(nèi)部還有過熱、過壓、欠壓等保護電路,其輸出開關頻率高達50~
100 khz,輸出方式為圖騰柱輸出。輸出脈沖占空比可以在5%~80%之間隨意設定。
tea1504具有3種工作模式,即正常開/關工作模式、猝發(fā)待機模式和輕負載功率低頻模式。
另外tea1504/tea1507內(nèi)部設計有先進的啟動電流源,因而無須外加高耗能的連續(xù)充電電路。
啟動電流源由外部主電壓從vi端(pinl)輸入,可為ic的電源電容caux提供充電電流,
同時也為ic的內(nèi)部控制電路提供工作電流。當vaux端的電源電容被充電到11v時,振蕩器
開始起振,ic輸出脈寬調(diào)制信號(pwm)來驅動功率mosfet管,從而使開關變壓器的次級
隨之輸出直流電壓vo。caux上的電壓在啟動時有一次充、放電的過程,啟動時由啟動電流源
對caux充電。當caux上的電壓上升到11v時,電路將產(chǎn)生振蕩并輸出pwm波。同時caux
上的電壓開始下降,當該電壓下降到下限門限值 8.05 v時(uvlo),開關變壓器輸出電壓,從
而使caux被輔助繞組重新充電到11v。
另外,啟動電流源還能幫助實現(xiàn)系統(tǒng)故障狀態(tài)下的安全再啟動或“打隔”工作模式。一般在
故障狀態(tài)下,ic將停止正常工作模式。因為當ic檢測到輸出故障狀態(tài)時,會立即封鎖驅動脈沖
輸出,而使caux無法得到補充充電,從而使其電壓隨之下降,一旦caux上的電壓下降到電壓下
限鎖定值,啟動電流源將重新被激活,并將caux充電到11 v,系統(tǒng)又開始進人安全再啟動模式,
如此往復循環(huán)。為了達到安全的“打隔”工作模式,在安全再啟動模式下,caux的充電電流irestart
應為0 .53 ma,而正常工作模式下的充電電流1start為1 ma,因而可確保在輸出短路情況下系統(tǒng)元
件不致?lián)p壞。ic內(nèi)帶溫度補償?shù)? .5v基準電壓在經(jīng)ref腳(pin8)外接參考電阻rref后可產(chǎn)
生一個不受溫度影響的偏置電流iref,但應注意:rref的取值會影響到振蕩頻率。
tea1504使用獨特的電壓反饋結構。它的初級電壓反饋信號通過rdem從dem端
(pin13 )輸人,采樣與保持電路通過流人dem端的采樣電流來工作,采樣電流的大小與rdem上
的電壓有關。次級采樣電流的大小被儲存在ctrl腳的外接電容cctrl上,并由它給pwm調(diào)制
器設定驅動脈沖的占空比。在次級反饋電路中,反饋電壓一般通過光耦合器提供。
pwm單元由一個反相誤差放大器和比較器組成,它輸出的pwm波的占空比與ctr端(pin9)
的控制電壓成反比。來自振蕩器的信號通過觸發(fā)器送到功率mosfet的驅動級可使mosfet管開通,
而來自脈寬調(diào)制器的信號或占空比限制電路信號,則可使mosfet關斷。
當pwm輸出波形不穩(wěn)時,觸發(fā)器將停止輸出pwm波形。pwm波形的最大占空比為80%。
在脈寬調(diào)制電路中,將振蕩器輸出的鋸齒波電壓與誤差放大器的輸出進行比較,可調(diào)整
pwm波形的占空比。振蕩器被全部集成在ic內(nèi),通過內(nèi)部電容的充、放電產(chǎn)生鋸齒波,鋸齒
波的斜坡段占整個振蕩周期的80%,所以ic輸出波形的最大占空比為80%。改變外部參考
電阻rref的電阻值(rref可在16.9~33.2 kω之間選擇)可使振蕩頻率在50 ~100 khz之間改
變。
“綠色”電源控制器tea1504
tea1504是飛利浦(philips)公司生產(chǎn)的新型pwm控制芯片,工作電壓范圍為90~
276 v(ac),能將開關電源待機功耗降至2w以下,其本身的待機損耗小于100 mw,并具有快
速和高效的片內(nèi)啟動電流源;在負載功率較低時,它還能自動轉換到低頻工作模式,從而降低
了開關電源的損耗。
(1)特性
tea1504的vin,腳最高電壓為600 v,工作電流為20~100μa。oob腳的最高電壓為14 v,
dem腳的最大電流為士1 ma, vaux腳的最大電壓范圍為0. 3 ~18 v, vctrl和isense引腳的最
大電壓范圍為一0.3~ + 5 v, ref腳的最大電流為1 ma,工作溫度范圍為一10℃~十140℃。
tea1504輸出的驅動脈沖正向電流可達120 ma,反向脈沖電流可達550 ma。它允許快
速開通和關斷功率mosfet管。選擇較低的正向脈沖,是為了限制mosfet管開通時的
dv/dt(電壓上升率),以降低電路的電磁干擾(emi),同時減小通過電阻rsense的電流峰值。
tea1504的保護功能有過電流保護(ocp)、過電壓保護(ovp)、140r超溫保護和磁飽和保
護等。磁飽和保護是為了確保能提供間斷性的電源輸出、簡化反饋控制電路的設計及提供較快的
暫態(tài)響應,從而防止變壓器和電感元件在啟動時出現(xiàn)磁飽和或儲能元件在釋放能量時承受的應力
過大。另外,當開關電源的輸出處在短路狀態(tài)時,磁飽和保護還能對開關電源提供逐周電流保護。
tea1504采用14腳雙列直插式(dip14 )塑料封裝。tea1504內(nèi)部集模擬電路和數(shù)字電
路于一體,它除了含有誤差放大器、振蕩器、脈寬調(diào)制器(pwm)、鋸齒波發(fā)生器等一般開關電
源控制的單元電路外,還集成了高壓啟動電流源、獨特的開/關功能電路和猝發(fā)待機(burst-
modestand-by)電路。芯片內(nèi)部還有過熱、過壓、欠壓等保護電路,其輸出開關頻率高達50~
100 khz,輸出方式為圖騰柱輸出。輸出脈沖占空比可以在5%~80%之間隨意設定。
tea1504具有3種工作模式,即正常開/關工作模式、猝發(fā)待機模式和輕負載功率低頻模式。
另外tea1504/tea1507內(nèi)部設計有先進的啟動電流源,因而無須外加高耗能的連續(xù)充電電路。
啟動電流源由外部主電壓從vi端(pinl)輸入,可為ic的電源電容caux提供充電電流,
同時也為ic的內(nèi)部控制電路提供工作電流。當vaux端的電源電容被充電到11v時,振蕩器
開始起振,ic輸出脈寬調(diào)制信號(pwm)來驅動功率mosfet管,從而使開關變壓器的次級
隨之輸出直流電壓vo。caux上的電壓在啟動時有一次充、放電的過程,啟動時由啟動電流源
對caux充電。當caux上的電壓上升到11v時,電路將產(chǎn)生振蕩并輸出pwm波。同時caux
上的電壓開始下降,當該電壓下降到下限門限值 8.05 v時(uvlo),開關變壓器輸出電壓,從
而使caux被輔助繞組重新充電到11v。
另外,啟動電流源還能幫助實現(xiàn)系統(tǒng)故障狀態(tài)下的安全再啟動或“打隔”工作模式。一般在
故障狀態(tài)下,ic將停止正常工作模式。因為當ic檢測到輸出故障狀態(tài)時,會立即封鎖驅動脈沖
輸出,而使caux無法得到補充充電,從而使其電壓隨之下降,一旦caux上的電壓下降到電壓下
限鎖定值,啟動電流源將重新被激活,并將caux充電到11 v,系統(tǒng)又開始進人安全再啟動模式,
如此往復循環(huán)。為了達到安全的“打隔”工作模式,在安全再啟動模式下,caux的充電電流irestart
應為0 .53 ma,而正常工作模式下的充電電流1start為1 ma,因而可確保在輸出短路情況下系統(tǒng)元
件不致?lián)p壞。ic內(nèi)帶溫度補償?shù)? .5v基準電壓在經(jīng)ref腳(pin8)外接參考電阻rref后可產(chǎn)
生一個不受溫度影響的偏置電流iref,但應注意:rref的取值會影響到振蕩頻率。
tea1504使用獨特的電壓反饋結構。它的初級電壓反饋信號通過rdem從dem端
(pin13 )輸人,采樣與保持電路通過流人dem端的采樣電流來工作,采樣電流的大小與rdem上
的電壓有關。次級采樣電流的大小被儲存在ctrl腳的外接電容cctrl上,并由它給pwm調(diào)制
器設定驅動脈沖的占空比。在次級反饋電路中,反饋電壓一般通過光耦合器提供。
pwm單元由一個反相誤差放大器和比較器組成,它輸出的pwm波的占空比與ctr端(pin9)
的控制電壓成反比。來自振蕩器的信號通過觸發(fā)器送到功率mosfet的驅動級可使mosfet管開通,
而來自脈寬調(diào)制器的信號或占空比限制電路信號,則可使mosfet關斷。
當pwm輸出波形不穩(wěn)時,觸發(fā)器將停止輸出pwm波形。pwm波形的最大占空比為80%。
在脈寬調(diào)制電路中,將振蕩器輸出的鋸齒波電壓與誤差放大器的輸出進行比較,可調(diào)整
pwm波形的占空比。振蕩器被全部集成在ic內(nèi),通過內(nèi)部電容的充、放電產(chǎn)生鋸齒波,鋸齒
波的斜坡段占整個振蕩周期的80%,所以ic輸出波形的最大占空比為80%。改變外部參考
電阻rref的電阻值(rref可在16.9~33.2 kω之間選擇)可使振蕩頻率在50 ~100 khz之間改
變。