新型智能功率开关IR4010及其应用
七十年代电源发生了“20KHz革命, ”实现了高频率、小型化,从而进入了开关电源时代。电源电路集成化推进了开关电源小型化的进程,也提高了电源可靠性。初期,集成化只局限在小功率的控制电路.随着技术的发展把控制部分和功率部分做成一个整体器件,叫做智能功率开关。
目前,已有许多厂家生产这种功率开关,并获得广泛的应用。就其工作原理来说,现有功率开关可分为以下几种类型 ：
1.PWM电流型.如:MOTOROLA公司MC333XX系列。
2.PWM电压型.如:POWER INTEGRATION公司的TOP系列。
3.ON/OFF控制型.如:POWER INTEGRATION公司的TINY系列。
最近,IR公司推出一种新型的功率开关,型号为IR4010。与前面所述各种功率开关不同,IR4010是一种准谐振,变频工作模式。最大特点是功率管在零电流条件下接通,电路调节采用变频控制,因而具有效率高、易于滤波的优点。本文将介绍IR4010功率开关有关情况。
2 IR4010功率开关介绍
IR4010是一种电压型和电流型控制电路与功率MOSFET组合成的一种混合功率集成器件。
1.IR4010主要特点
· 初级电流型控制,次级电压型控制
· VCC有过压保护功能,又有欠压锁定功能
· 内部固有过流保护
· 过温保护,140°C时器件关断
· 准谐振工作,变频控制
· 内部功率MOSFET RDS(ON)MAX=3.9W
2.引脚功能(见表一)
3.电路特性参数
最大绝对额定值如下：
· 漏极峰值电流 IDPEAK=7.2A
· 最大开关电流 IDMAX=2.7A
· 最大VCC电源电压 VCC=35V
· 最大控制电压 VTH=6V
·控制部分功耗 PD2=0.8W
推荐工作条件:控制端信号宽度Tth2sup3;1mS
功率MOSFET参数如下：
VDSS=650V
IDSS=300NA
RDS(ON)=3.9 W
TR=250NS
控制部分主要参数如下：
VCC电源电压启动工作门限 VCCUV+=16V
VCC电源电压启动滞后锁定电压 VCCHYS=6V
VCC静态工作电流 IQCC=30MA
最大关断时间 TOFFMAX=45~55US
准谐振最小信号宽度 TTH(2) sup3;1mS
最小关断时间 TOFFMINsup3;1.5mS
控制端门限1 VTH(1)=0.73V
控制端门限2 VTH(2)=1.45V
VCC过压保护值 VCC(OVP)=22.5V)
热关断动作温度 TJ(TSD)=140`C
以上参数是电路设计的基本依据
4.器件内电路框图及电路工作原理
图1是IR4010内电路的框图,该图基本说明了器件的内部主要电路组成.需说明的
是VCC(反应输入电压)的过.欠压保护功能.VCC=16V时控制电路启动工作,具有6V滞后锁定功能,即在VCCpound;10V时,电路不工作,欠压保护.VCC>22V时,电路同样不工作,过压保护.
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