寬范圍穩(wěn)壓器的設(shè)計(jì),LM5020+LM5104降壓電路圖

作者：王新濤

降壓型穩(wěn)壓器是一種能使輸出電壓降低，然后通過連接到誤差放大器反相輸入端的分壓電阻采樣。誤差放大器的同相輸入端連接到一個(gè)參考電壓的穩(wěn)壓器。同步降壓穩(wěn)壓器具有高效率．廣泛用于輸入電壓為12V或12v以下的設(shè)備中。但隨著輸入電壓接近100v．寬范圍穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)變得越來越困難，合適Ic的選擇范圍亦變得相當(dāng)窄。本設(shè)計(jì)實(shí)例將用于回掃穩(wěn)壓器電路的電流模式PWM IC與100V的柵極驅(qū)動(dòng)器IC相結(jié)合，制成可在高達(dá)100v輸入電壓下工作的高性能同步降壓穩(wěn)壓器。

圖1所示電路采用美國國家半導(dǎo)體公司 (National Semiconductor)的LM5020型電流模式PwM IC來驅(qū)動(dòng)LM5104的柵極驅(qū)動(dòng)器IC2．以形成一個(gè)同步控制器。LM5020包括一個(gè)可承受最高100v輸入電壓的內(nèi)部線性穩(wěn)壓器，并可提供為L(zhǎng)M5104驅(qū)動(dòng)電流的輸出。為降低高輸入電壓下的功耗．在起始功率加上后．1N4148型二極管D2為電路其他部分提供一個(gè)11.5v的自舉電壓。由Pulse Engineering公司提供的100：1電流變換器T1在MosFET Q1導(dǎo)通期間提供電流反饋。Q1與Q2均具有低柵極電荷要求與低導(dǎo)通阻抗的Siliconix Dpak器件，用來減小電路在200kHz工作頻率上的總開關(guān)損耗。所有電容器均采用陶瓷介質(zhì)結(jié)構(gòu)的．以承受高溫并滿足封裝尺寸較小的要求。為了持續(xù)工作于高輸入電壓、最大電流及高溫條件下，晶體管Q1需要有足夠的散熱或冷卻氣流，來使其結(jié)溫保持在175℃最高溫度規(guī)范以下。Q1擁有較低的結(jié)一殼熱阻，其殼溫不能超過160℃。由Coilcraft公司提供的DO5010型非屏蔽鐵芯電感器L1．具有較小的占板面積，且能提供較高的飽和電流，但也成為本設(shè)計(jì)的主要損耗部件。對(duì)于具有較低關(guān)鍵空間要求的應(yīng)用，可通過增加L1的電感及其尺寸來提高電路效率，進(jìn)而減少紋波電流，并可使用更大的鐵芯及增加繞線規(guī)格。降低輸出電壓可提高效率，但當(dāng)輸出電壓下降至低于電路的8v自舉電壓時(shí)．Ic1將消耗更多的功率，并需要提高警惕．以免超出其額定值。