用PWM直流控制器简化开关电源设计

尽　　管 PWM 直流/直流开关电源转换器的结构很简单，但要用它做出实用的电源，还需要增加各种功能，如起动偏压、软起动、开关驱动、稳压、短路保护、过压保护、过热保护等。今天，一只小型直流/直流 PWM 控制器 IC 就可以实现上述的绝大多数功能。

　　但是，在电信和其它高电压应用（即，输入电压大于 15V）中经常存在直流/直流转换器的起动问题。控制器的运行需要一个偏置电压，以产生栅极驱动脉冲和其它所需信号。但在起动时，唯一可用的只有输入电压，如果输入电压大于 15V，一般情况下不能用作偏置和栅极驱动电压。因此，需要将输入电压降至 15V 以下，才能使电源起动。一旦电压正常运行，就可以用输出电压或者变压器、电感绕组中的电压，为 IC 提供偏置供电。

　　但是，大多数直流/直流控制器自身不带起动电路，电源设计人员要自己增加独立的起动电路和偏置电压（图1a）。这样虽然使 PWM 控制器具有多功能性，可以用于更宽的输入电压范围，但多出的起动电路却增加了复杂性和电源的体积。

　　美国国家半导体公司在自己的LM50xx系列8V ~ 100V PWM控制器（包括LM5020、LM5025、LM5030等）中集成了一个高电压起动电路（图 1b），从而为设计者解决了这个问题。这一功能的实现是因为控制器的制造采用了一种100V工艺。

　　这样，高输入电压可以直接送至控制器的V_IN管脚，它是内部线性稳压器的输入。该稳压器产生一个约 8V 的 V_CC 电压，用于为控制器提供起动电源。线性稳压器的 V_CC 电压可以在外部从 VCC 脚得到，这样做有几个原因。

　　一个原因是 V_CC 管脚是线性稳压器中外接输出电容的连接点，电容用于保持干净的 V_CC 电源。

　　另一个原因是 V_CC 可以作为电路中其它低压 IC 的电源，如运放、逻辑器件和栅极驱动器等。