-反激式开关电源应用
一.概要:
随着科学技术日新月异的发展,人们对电源系统的性能要求也不断提高,OB2268/OB2269采用独特的设计方案,使您的电源系统具有较高的性价比,满足广大客户的需求。OB2268/OB2269采用传统的电流模式结构设 计,其具有如下特性:
▲低待机功耗:OB2268/OB2269通过特别的低功
耗间歇工作模式设计不仅可以让整个系统在空
载的状态下轻易达到国际能源机构最新的推荐
标准,而且允许系统在较轻负载(约1/30满载
以下) 的情况下同样具有超低耗的性能。
▲无噪声工作:使用OB2268/OB2269设计的电源
无论在空载,轻载和满载的情况下都不会产生音
频噪声。优化的系统设计可以使系统任何工作状态下均可安静地工作。
▲更低启动电流:OB2268/OB2269 VIN/VDD启动电流低至4uA,可有效地减少系统启动电路的损耗,缩短系统的启动时间。
▲更低工作电流:OB2268/OB2269的工作电流约为2.3mA,可有效降低系统的损耗,提高系统的效率。
▲内置前沿消隐:内置前沿消隐(LEB),可以为系统节省了一个外部的R-C网络,降低系统成本。
▲内置OCP补偿:OB2268/OB2269内置了OCP补偿功能,使系统在不需要增加成本的情况下轻易使得全电压范围内系统的OCP曲线趋向平坦,提高系统的性价比。 ▲完善的保护功能:OB2268/OB2269集成了较完善的保护功能模块。OVP,UVLO,OCP,恒定的OPP和外部可调节的OTP功能可以使系统设计简洁可靠,同时满足
安规的要求。
▲ MOSFET软驱动:可有效的改善系统的EMI。
▲较少的外围器件:OB2268/OB2269外围比较简单,可有效提高系统的功率密度,降低系统的成本。
▲ OB2269 优良的EMI特性:OB2269内置的频率抖动设计可以很有效的改善系统的EMI特性,同时可以降低系统的EMI成本。
二.芯片内部模块图
1. OB2268内部模块图
2. OB2269内部模块图
三.典型应用电路:
R IN
R bias
图1 OB2268/OB2269典型应用电路
四.OB2268与OB2269系列芯片应用说明:
1. OB2268/69的应用领域推荐
No shuffling frequency shuffling frequency 推荐应用领域
OB2268 OB2268B OB2268C OB2269 OB2269C 消费类,资讯
√√√
类等单芯片应
用场合
家电类,通信
√√√类等多芯片应
用场合
医疗,救生设
√√√备类等应用场
合
医疗,救生设
√√√备类等应用场
合
2. OB2268&OB2269的不同特性说明
OB2268与OB2269的主要区别:
1)OB2269内置有频率抖动(shuffling)功能,该功能可以加大程度的改善系统的EMI性能,加快系统的研发过程,同时有利于降低系统的EMI成本。
2)OB2268的OCP补偿基于65KHz设计,OB2269的OCP补偿基于60KHz设计。五.设计指导:
1. 启动电路及OCP补偿特性说明:
1) 具有OCP 补偿功能的启动方式:使用3脚V IN 作启动端时芯片具有OCP 补偿的功能,但仅支持从整流滤波后启动的方式,其启动电路方式见图1典型电路。
2) 传统的启动方式:使用7脚V DD 作启动端时芯片支持从整流前启动及整流滤
波后启动的方式,其启动电路见图2,图3:
图2 整流前启动方式 图3 整流后启动方式
1.2
系统的启动时间:
以上的两种启动方式当电源上电开机时通过启动电阻R IN 给V DD 端的电容C1充电,直到V DD 端电压达到芯片的启动电压V TH(ON)(典型值16.5V )时芯片才被激活并且驱动整个电源系统正常工作。在图3中系统的最大启动延迟时间满足如下运算关系:
⎥⎥
⎦
⎤⎢⎢⎣⎡
−⋅−=⋅e R I V V C R T IN ON D IN DDST dc ON VTH 11)(_)( (1)
这里:
I DDST : OB2268/69的启动电流 T D_ON : 系统的启动延迟时间 R IN : 为R1和R2电阻阻值之和
由于芯片具有低启动电流的特性并且考虑到空载的系统损耗,R IN 可以取得较大,具体值可在1.5M Ω~3M Ω范围内选取。
如果需要系统具有更快的启动时间且在系统成
本允许的情况下,您可以参考图4。
图4中的典型电路,电路中C1的值可以取得
较小(但需要考虑系统的稳定性), R IN 的值可以取得较大(但会受限于OCP 补偿性能,见1.4 OCP 补偿特性说明),这样既可缩短系统的启动时间同时也可
降低系统空载时的损耗。按图4的电路设计,在16V/3.5A 的系统中,如果R1=R2=910K Ω,R3=0Ω,C1=2.2uF ,C2=120uF ,C3=4.7uF ,在90Vac/60Hz
输入且输出负载为满载时,系统的启动时间实测在
750mS 以下。
1.3 启动电阻R IN 的最大功率损耗:
在图3中,R IN 的最大功率损耗可以用下面的公式计算出来,公式如下:
R
V R V V P
IN
dc IN
RIN DD dc 2max ,max
,max ,≅
=− (2)
这里:
V dc,max : 最大输入电压整流后的直流电压 V DD : 芯片正常工作的电压
1.4 OCP 补偿特性:
1.4.1 OCP 补偿特性说明:
如果系统使用3脚V IN 端作启动时,系统会具有较好的OCP 补偿特性。当系统的输入电压发生变化时,
通过启动电阻流过V IN 端的电流也会发生变化,芯片通过检测该变化值来自动实现补偿,使系统在较宽输入电压范围内的OCP 曲线比较平坦,达到恒功率输出的目的,图6为输出规格在16V/3.5A ,工作频率为65KHz ,启动电阻为1.8M Ω的演示板上测得的OCP 曲线,通过图6可以了解到OB2268/69具有的OCP 补偿特性。
图6 OCP 补偿特性曲线
通过改变启动电阻的阻值(初始设计默认值为1.8M Ω)可以调整OCP 补偿的性能,该补偿
性能同时还受系统的工作频率影响,即OCP 补偿特性与流过Vin 端的电流及系统PWM 的频率有较大关系。当工作频率设定后,如果发生过补偿现象,可通过加大启动电阻的阻值来减弱补偿能力,但这将延长系统的启动时间;如果发生欠补偿现象,可通过减少启动电阻的阻值来增强补偿能力,同时这对缩短系统的启动时间也是有帮助的。
1.4.2 影响OCP 补偿平坦度的主要参数:
频率:基于50KHZ~65KHz 设计。 启动电阻:基于1.8M Ω设计。
Sense 端输入:基于省掉外部R-C 网络设计,见4. Sense 端输入的说明。
1.4.3 Sense 端门限与V in 端输入电流的关系曲线图
图7 V th_OC & OCP threshold
从图中可以看到,如果系统设计以Vin 端(3脚)作为启动端,那么Vth_oc 的值是受流过
Vin 端的电流影响的,熟悉Sense 端门限与V in 端输入电流的关系曲线图对分析系统的OCP 特性是有帮助的。