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開關(guān)電源內(nèi)部電路解析
更新時(shí)間:2019-05-28   點(diǎn)擊次數(shù):1919次
   開關(guān)電源內(nèi)部電路解析
  一、基準(zhǔn)電壓
  類似于板級(jí)電路設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)電源,芯片內(nèi)部基準(zhǔn)電壓為芯片其他電路提供穩(wěn)定的參考電壓。這個(gè)基準(zhǔn)電壓要求高精度、穩(wěn)定性好、溫漂小。芯片內(nèi)部的參考電壓又被稱為帶隙基準(zhǔn)電壓,因?yàn)檫@個(gè)電壓值和硅的帶隙電壓相近,因此被稱為帶隙基準(zhǔn)。
  二、振蕩器OSC和PWM
  我們知道開關(guān)電源的基本原理是利用PWM方波來(lái)驅(qū)動(dòng)功率MOS管,那么自然需要產(chǎn)生振蕩的模塊,原理很簡(jiǎn)單,就是利用電容的充放電形成鋸齒波和比較器來(lái)生成占空比可調(diào)的方波。
  三、誤差放大器
  誤差放大器的作用是為了保證輸出恒流或者恒壓,對(duì)反饋電壓進(jìn)行采樣處理。從而來(lái)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)MOS管的PWM,如簡(jiǎn)圖:
  四、驅(qū)動(dòng)電路
  后的驅(qū)動(dòng)部分結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單,就是很大面積的MOS管,電流能力強(qiáng)。
  五、其他模塊電路
  這里的其他模塊電路是為了保證芯片能夠正常和可靠的工作,雖然不是原理的核心,卻實(shí)實(shí)在在的在芯片的設(shè)計(jì)中占據(jù)重要位置。
  具體說(shuō)來(lái)有幾種功能:
  1、啟動(dòng)模塊
  啟動(dòng)模塊的作用自然是來(lái)啟動(dòng)芯片工作的,因?yàn)樯想娝查g有可能所有晶體管電流為0并維持不變,這樣沒(méi)法工作。啟動(dòng)電路的作用就是相當(dāng)于“點(diǎn)個(gè)火”,然后再關(guān)閉。
  上電瞬間,S3自然是打開的,然后S2打開可以打開M4 Q1等,就打開了M1 M2,右邊恒流源電路正常工作,S1也打開了,就把S2給關(guān)閉了,完成啟動(dòng)。如果沒(méi)有S1 S2 S3,瞬間所有晶體管電流為0。
  2、過(guò)壓保護(hù)模塊OVP
  很好理解,輸入電壓太高時(shí),通過(guò)開關(guān)管來(lái)關(guān)斷輸出,避免損壞,通過(guò)比較器可以設(shè)置一個(gè)保護(hù)點(diǎn)。
  3、過(guò)溫保護(hù)模塊OTP
  溫度保護(hù)是為了防止芯片異常高溫?fù)p壞,原理比較簡(jiǎn)單,利用晶體管的溫度特性然后通過(guò)比較器設(shè)置保護(hù)點(diǎn)來(lái)關(guān)斷輸出。
  4、過(guò)流保護(hù)模塊OCP
  在譬如輸出短路的情況下,通過(guò)檢測(cè)輸出電流來(lái)反饋控制輸出管的狀態(tài),可以關(guān)斷或者限流。如圖的電流采樣,利用晶體管的電流和面積成正比來(lái)采樣,一般采樣管Q2的面積會(huì)是輸出管面積的千分之一,然后通過(guò)電壓比較器來(lái)控制MOS管的驅(qū)動(dòng)。

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