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前言 在目前世界能源供應日趨緊張,要求節能的呼聲日益高漲的背景下,DVD作為一大塊消費電子類(lèi)產(chǎn)品的節能也不可避免的提到日程上來(lái).安森美半導體所提出的DVD電源方案,既能符合最嚴格的待機功耗標準,而且也不會(huì )帶來(lái)成本上漲的憂(yōu)慮.本文介紹如何應用NCP1200P40來(lái)設計一個(gè)全范圍輸入,電路簡(jiǎn)單,所需外圍器件少,成本低的DVD電源(如圖一所示) 圖1工作原理 一 正常模式 開(kāi)機啟動(dòng)時(shí),NCP1200由二極管D218從交流側供電,經(jīng)過(guò)IC8腳向電容C207以4mA速率充電.在Vcc電壓達到11.4V時(shí),NCP1200 開(kāi)始工作.(此工作狀態(tài)稱(chēng)為動(dòng)態(tài)自供電DSS,為安森美公司專(zhuān)利技術(shù)*)工作狀態(tài)建立以后,IC供電將由輔助繞組通過(guò)D207,R203供電, 切斷內部啟動(dòng)電流源,在最大程度上減小電源的損耗.在這里, 安森美公司為客戶(hù)不同要求提供了很大的靈活性,高壓供電可從交流側接 二極管,也可從高壓端直接接NCP1200八腳. 從高壓端直接接到八腳,整流電壓400V,充電電流4mA ,Cvcc典型值10uF,充 電時(shí)間計算為5ms,IC損耗和驅動(dòng)MOS管電流我們設為1.5mA , 因此下降時(shí)間為13.3ms , 總損耗為 400*4mA*5ms/(5ms+13.3ms) =437mW. 從交流側接二極管,第八腳的平均電壓變?yōu)?*Vacmax/(,損耗更下降為278mW. 我們還可以接一個(gè)輔助繞組把VCC電壓抬高到高于11.4V,自動(dòng)切斷內部啟動(dòng)電流源,集成電路將完全由這一繞組供電,這樣損耗將進(jìn)一步下降(要確保VCC電壓不能高于16V,可在輔助繞組處串聯(lián)一個(gè)電阻解決,如應用原理圖).這里要強調一點(diǎn),NCP1200可以在不需輔助繞組情況下正常工作.這只取決于客戶(hù)的應用要求. 采用NCP1200設計的DVD開(kāi)關(guān)電源所需的外圍器件非常少,不僅為客戶(hù)設計更小的DVD電源提供了方便,還降低了成本.將更多的功能模塊集中在IC里,將提高系統的穩定性.下圖為正常工作時(shí)的Vds波形. 二 待機模式 如圖1, 當MCU給出待機控制信號, 即STBY=H時(shí), Q202和Q201導通, 電容C221上的60V電壓對C222充電,由于TL431反饋接在5V_STBY端, 光偶反饋電流加大,占空比被拉低,使5V_STBY端子的電壓維持在5V.由于本來(lái)60V的輸出電壓被調整為5V輸出, 使得開(kāi)關(guān)的占空比變得很小, 所以所有其它輸出電壓也變得很小, 大約被壓縮12倍, 此時(shí)全部輸出消耗的功率變小. 在此DVD電源中需要值得注意的是電容C221的選擇,其電容值建議不要超過(guò)6.8uF,否則在開(kāi)機時(shí)電容上會(huì )有一個(gè)尖峰,可能會(huì )造成三極管Q201的損壞.本例中選取為4.7uF. 當在待機模式時(shí),光偶反饋變得很重,直接拉低2腳FB電壓,當2腳電壓低于設定值時(shí),IC既進(jìn)入一種稱(chēng)之為SKIP CYCLE的工作狀態(tài).使得整個(gè)電源的損耗降低. 當電源進(jìn)入SKIP CYCLE模式時(shí), 所有的輸出包括IC供電電源都降低, NCP1200通過(guò)內部的動(dòng)態(tài)自供電電路維持自身的供電. 下圖為待機工作時(shí)的Vds波形 采用NCP1200設計的DVD電源待機功能,在待機時(shí)損耗非常小,完全符合IEA最新建議要求. IEA最新建議: 輸入功率范圍0.3W-15W 2001.1 / 1W 2002.1 / 0.75W 2003.1 / 0.3W 輸入功率范圍 15W-50W 2001.1 / 1W 2002.1 / 0.75W 2003.1 / 0.5W 輸入功率范圍 50W-75W 2001.1 / 1W 2002.1 / 0.75W 2003.1 / 0.75W 三 過(guò)載短路保護 當電源工作在過(guò)載情況時(shí),所有輸出將強制到一個(gè)低電位,光電偶合器U203將沒(méi)有電流流過(guò),電流設置點(diǎn)達到最高,2腳FB電壓也達到4.2V.NCP1200內部設有一個(gè)過(guò)載保護電路,當2腳FB電壓超過(guò)4V時(shí)將觸發(fā),NCP1200將強制發(fā)出低占空比電壓. 由于在過(guò)載條件下,輸出電壓處在低電位,輔助繞組不能供電,C207上的電壓Vcc將線(xiàn)性下降,當Vcc電壓降到9.8V時(shí),過(guò)載情況仍然存在,為防止動(dòng)態(tài)自供電(DSS)觸發(fā),NCP1200會(huì )終止驅動(dòng)脈沖,并使電路進(jìn)入待機狀態(tài).在此狀態(tài)電流消耗典型值為350uA.當Vcc電容繼續放電到典型值6.3V時(shí),NCP1200接通電流源,當Vcc電壓到達典型值11.4V時(shí),IC將開(kāi)始新的周期,如果故障條件在達到UVLOh前已消除,則電路將正常工作,否則將開(kāi)始下一個(gè)故障周期.此種情形同樣也可應用于環(huán)路開(kāi)路, 當光偶開(kāi)路時(shí),2腳FB電壓達到最高值4.2V觸發(fā)保護,過(guò)程和過(guò)載保護一樣. 結語(yǔ) NCP1200是一款集成度非常高的開(kāi)關(guān)電源控制芯片,設計簡(jiǎn)便,縮短了電源工程師設計周期.而且這一芯片已經(jīng)大量應用于不同的電源領(lǐng)域.例如手提電腦充電器,打印機電源等.獨特的動(dòng)態(tài)自供電及SKIP CYCLE技術(shù)使得NCP1200也非常適合應用在DVD綠色電源上,為世界能源作出一點(diǎn)貢獻. 動(dòng)態(tài)自供電DSS 如果Vcc小于9.8VNCP1200打開(kāi)內部電流源給Vcc充電,如果Vcc大于11.4V,NCP1200切斷內部電流源.充電時(shí)以4mA速率向Vcc充電. |
