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详细介绍谐振控制器

作者:时间:2011-10-07来源:网络收藏
一次侧的电流会很高。TEA1713和TEA1613具有补偿升压电压功能,能够针对不同输入电压水平调整保护级别,因而可以提供更为准确的输出过流保护,增强电源负载保护能力,提高电源的使用安全。

图6给出了带升压电压补偿的OCR和OCP工作原理图。与升压后电压相关的电流从电流检测引脚流入/流出。利用外部串联电阻,设计人员可以自由设定补偿量。


图6:OCR和OCP的升压补偿

3.3 其他保护

TEA1713和TEA1613通过多重保护实现安全可靠的电源设计。过压保护(OVP输出)监控输出电压,保护负载。当反馈回路出现故障时,开环保护(OLP)动作。部分保护功能通过提高频率解决故障。如果增大频率无法解除故障,高频保护(HFP)将会探测到该故障并重新启动控制器。

有些保护,当超过保护电平时,可允许系统在有限的时间内工作。针对短时超限故障,系统集成了保护和重启定时器。如果超过预设时间后故障仍然存在,则控制器重新启动。定时器还可以设定重启时间。电源设计人员可以通过外部电容器和电阻器自行设定保护和重启时间。图7给出了保护和重启定时器的工作原理图。

图7:保护和重启计时器

4. 打嗝模式

有些应用,比如电源适配器,对轻载时的效率或空载下损耗有很高要求。打嗝模式是满足此类要求的好方法。在打嗝模式中,转换器工作较短时间后会有一个较长时间无动作过程。缩短开关时间可以显著减少开关和导通损失。

TEA1713和TEA1613控制器支持打嗝模式。激活打嗝模式可以控制PFC和HBC的开与关。对于HBC,两个MOSFET器件均关闭时控制器可记住开关频率。打嗝模式关闭后,HBC以相同频率继续执行开关动作。PFC以软启动开始工作。用外部控制器拉低TEA1713输出电压检测脚的电平,使HBC或HBC+PFC进入打嗝模式关闭状态。这种方法可以让设计人员更灵活地设计出更出色的激活打嗝模式的解决方案。

打嗝模式可以通过HBC反馈信号进行控制。利用比较器对比反馈信号与参考信号,可以产生打嗝模式开/闭信号。输出电压保持在可控范围内。TEA1613集成了打嗝模式比较器,可以通过外部电阻分压器设置优化打嗝电压。

打嗝电压检测点与来自PFC(升压)的HBC输入电压很有关系。对于使用无源PFC或者直接从市电降压情况,此电压会大幅波动,造成反馈电压大漂移。为了保证打嗝模式正常运行,最好要对打嗝参考电压进行补偿。为此,有时需要外接电阻连到升压电压,但该电阻容易增大功耗。TEA1613集成了升压电压补偿,与升压电压相关的电流从控制器打嗝检测输入端流出。电源设计人员可根据外部串联电阻器值,自由设定优化补偿量。


图8:突发模式

5. 控制器电源

5.1 灵活的控制器供电电源

TEA1713和TEA1613的供电电源来源非常灵活,可以采用变压器辅助绕组供电、PFC或市电整流后的高压供电,分立的待机电源供电,或者HB节点dV/dt供电。以下几种功能是实现TEA1713和TEA1613灵活电源形式的基础:

5.2 高压启动电源

高压启动电源从高压升压部分汲取电流,为控制器电源的缓冲电容器进行初始充电。当控制器电源充电结束后,半桥转换器开始工作,控制器即可通过变压器辅助绕组供电。随后集成的高压启动电源关闭,以减少功耗。这一点与采用外置启动电阻(泄漏电阻)的传统解决方案相比优势明显,因为外置电阻器会不断产生功耗。要获得出色的轻载效率,至关重要。

5.3 控制器电源启动电压的自动选择

对于使用高压启动电源的系统,建议控制器电源采用高启动电压 (22V)。大的电压差(停止电压15V)可以使控制器在辅助绕组接管前通过缓冲电容器充电工作。

对于有独立待机电源的系统,可通过待机电源给控制器供电。由于待机电源具有连续稳定性,因此可以采用较低的启动电压(17V)。降低控制器启动电压可

TEA1713和TEA1613通过检测高压可以自动选择合适的启动电压。

5.4 较宽控制器电源工作电压范围

由于负载不同,变压器辅助绕组供电电压变化很大。TEA1713和TEA1613可承受15-38V电压波动,完全满足辅助绕组供电要求。内部集成串联调压器可产生稳定安全的11V电压供门极驱动器使用。由于无需外部串联调压器,可进一步降低外部器件使用成本。调整后稳定的电压可作为外部电路基准电压。

5.5 输出欠压检测和重启计时器

对于使用HBC变压器供电的控制器系统,当输出电压因过载或短路原因下降时,由于控制器输入电压也会降低,因此控制器会自动停止工作。如果控制器使用独立的待机电源,则不会自动停止工作。TEA1713和TEA1613集成了欠压检测测功能,可以对变压器辅助绕组输出电压进行检测。另外,由于集成了重启定时器,可以实现同样的保护功能。

5.6 禁用控制器

对于液晶电视和等离子电视,当电视开机时谐振电源成为主电源。当电视关闭时,功耗必须尽可能低。TEA1713和TEA1613都提供了专用使能输入引脚,可禁用内部电源,将控制器的消耗电流控制在最小状态。控制器的禁用功能使系统无需再用昂贵的机械式继电器来关闭谐振电源。


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