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FS7M0680型 飞兆半导体电源开关(FPS)

日期:2019-12-10标签: (来源:互联网)

特征

精确的固定工作频率

FS7M0680(66kHz)

逐脉冲限流

过电流保护

过载保护

过压保护(最小25V)

内部热关机功能

带滞后的欠压锁定

内部高压感应FET

锁存模式

软启动

说明

Fairchild电源开关(FPS)产品系列专为具有最小外部组件的离线开关电源而设计。飞兆半导体功率开关(FPS)由高压功率传感器和电流型PWM控制器组成。这个PWM控制器包括集成固定振荡器、欠压锁定、前缘消隐块、优化的门极开关驱动器、热关机保护、过电温度补偿精密电流源保护回路补偿及故障保护电路。与分立MOSFET和PWM控制器或环形扼流圈变换器(RCC)解决方案,Fairchild电源开关(FPS)可以减少总成本、部件数量、尺寸和重量提高效率、生产率和系统可靠性。它有简单的应用程序非常适合用于回扫的低成本设计转换器或正向转换器。

绝对最大额定值

注:

1.Tj=25°C至150°C

2.重复额定值:脉宽受最大结温限制

3.L=24mH,VDD=50V,RG=25Ω,起动Tj=25°C

4.L=13μH,启动Tj=25°C

一般应用

一般来说,FPS由几个功能部分组成:欠压锁定电路(UVLO),参考电压,振荡器(OSC)、脉冲宽度调制(PWM)模块、保护电路和栅极驱动电路。启动FPS启动所需的最小电流为80微安。该电流可由直流链路块提供电容器(直流启动)或直接由交流线路(交流启动)。直流启动假设输入电压范围宽(85-265V),用最小输入计算RSTED的最大值。电压如下

Rstart最大功耗的计算最大输入电压如下:

交流启动当启动电流由交流线路直接提供时通过单个整流二极管,RSTART的最大值用最小输入电压计算如下:

Rstart最大功耗的计算最大输入电压如下:

通过起动电阻器提供的电流为Vcc电容器。当Vcc高于阈值时电压,FPS启动内置的开关操作功率MOSFET。然后,控制所需的电流集成电路突然增加到7毫安,这使得FPS以Rstart提供的电流运行。因此,在FPS启动后,辅助绕组变压器应提供每秒。由于启动时间可以是如果太大就延迟。此操作如图所示

2.尽管在正常运行时,应将其设置为过载期间电压保护(OVP)未激活条件。满载时,18~20V左右为宜VCC和空载时,约13~14V为宜。保护FPS不仅具有逐脉冲电流限制电路,而且还有一些自我保护电路。这些保护电路完全集成,不需要外部组件。保护电路激活后,FPS完全停止SMPS(锁存模式保护),直到上电复位电路通过拆卸和恢复激活输入电源,或自动重启开关电源(自动重启模式保护)。

这两个操作是用户选择的操作,因此用户可根据关机情况选择合适的设备模式。操作原理和应用保护描述如下

逐脉冲电流限制图显示了FPS。由于FPS采用峰值电流模式控制,通过功率MOSFET的电流受到以下限制PWM比较器(Vfb*)的逆变输入电压。假设0.9mA电流源只流过内部电阻器(2.5R+R·=2.8k)和二极管正向压降为0.7V,二极管D2的阳极电压约为3.2V,因为当反馈电压(Vfb)时D1被阻断超过3.2V时,D2阳极的最大电压为因此,VFB*的最大值约为0.7V,通过电源确定最大电流MOSFET。过载保护过载意味着负载电流超过预先设定的水平因为不正常的情况。在这种情况下,保护应激活电路以保护开关电源。然而,即使当SMPS处于正常操作时,过载保护电路可在负载转换。为了避免这种不必要的操作应将过载情况与正常情况区分开来负载转换情况。作为解决这个问题的措施,FPS中的过载保护电路设计为在指定时间后激活,以确定其是否为暂时的情况或超载的情况。保护只有当超过时,电路才允许关闭开关电源加载条件持续的时间超过预设时间。这个详细的工作原理如图所示。因为在脉冲电流限制电路中,通过FPS的最大电流是有限的,因此最大值。输入功率受给定输入电压的限制。如果输出消耗超过这个最大功率,输出电压(Vo)降低到设定电压以下。这会减少通过光耦二极管的电流,也就是降低光耦晶体管电流,增加Vfb。

如果Vfb超过3.2V,D1被阻断,5微安电流源与0.9mA时相比,Cfb开始缓慢充电电流源充电循环流化床。心室颤动持续增加直到达到7.5V,此时FPS关闭。延误停堆时间是Cfb从3.2V至7.5V,5μA。当Cfb为10nF(103)时,t2为约为86Ms,当CFB为0.1μF(104)时,T2为大约86Ms。这些值足以防止。SMPS在大多数瞬态情况下都不会关闭。增加循环流化床以获得更长的延迟时间可能会导致问题,因为循环流化床是确定开关电源响应速度的一个重要参数。为了解决这个问题,辅助电容器可以与齐纳二极管串联。与循环流化床并联使用。的击穿电压齐纳二极管应在3.9~4.7V之间。当Vfb低于齐纳电压,系统动力学由循环流化床。当Vfb超过齐纳电压时,延迟时间为由辅助电容确定。通过使用大的辅助电容器,可以在不牺牲动态响应的情况下延长延迟时间。过电压保护(OVP)电路FPS具有防止故障的自我保护功能,如反馈电路开路或短路。当由于二次侧反馈电路故障或焊料缺陷,反馈端子开路,电流通过光耦晶体管变得几乎为零。

然后,振动流化床继续增加和预设的最大值。电流流过一次侧直到过载保护电路启动。因为最大电流是传输到二次侧,二次侧电压变得比额定电压高得多。如果没有过电压保护电路二次侧会损坏。为了防止这种情况,FPS有过电压保护电路(防止反馈电路异常)。一般来说,Vcc与输出电压成正比,FPS使用Vcc而不是直接监测输出电压来检测过电压情况。如果VCC超过24 V,FPS启动OVP电路。因此,VCC应适当正常运行时设计在24伏以下,以避免OVP的意外激活。

即使FPS具有OLP(过载保护)和逐脉冲限流特性,这些还不够当二次侧二极管短路或负载时保护FPS发生短路。因此,FPS具有内部OCP(过电流保护)电路,如图4所示。当大门功率MOSFET、OCP的通电信号块被启用,并通过感测电阻器监测1us的电流。电阻两端的电压与预设的OCP电平进行比较。如果感应电阻电压高于OCP水平超过200ns在1us的允许比较时间内,复位信号应用于闩锁,导致SMPS关闭。这里,在200ns延迟之后,100ns的额外延迟是保护电路运行所需的时间。软启动操作启动时,PWM比较器的电压反向输入饱和到其最大值。在这种情况下功率MOSFET电流处于最大值,最大允许功率传递到次级侧。直到输出电压建立。应该注意的是当SMPS在启动过程中向次级侧提供最大功率时,整个电路是严重的。强调。通过使用软启动功能,这种应力可以缓解了。图显示了软启动电路是如何实施。启动时,软启动电容器Cs插脚5开始通过内部电阻器充电(Rss),强制比较器反转输入电压要缓慢增加,也要缓慢增加占空比。当CS的电压达到3.2V左右时,PNP晶体管关闭,Cs继续充电至5V通过Rss。然后,比较器的电压反向输入跟随引脚4的反馈电压,而不是跟随CS的电压。当SMPS被关闭时保护电路,CS通过内部放电当开关电源工作时,允许CS从0V充电的电阻器重新开始。

3.使用FPS的应用说明-反激应用(70W)

变压器规范

2。绕组规格

4.芯线和线轴

核心:EER 2834

线轴:EER2834