概述
TP3536 是一款高效率、高集成度、原邊調(diào)節(jié)的 PWM 功率開關(guān),其主要應(yīng)用于小于 20W 的AC/DC 反激式開關(guān)電源。TP3536 通過去除光耦以及次級控制電路,簡化了充電器/適配器等傳統(tǒng)的恒流/恒壓的設(shè)計,從而實現(xiàn)高精度的電壓和電流調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)波形如下圖 1所示。TP3536 的復(fù)合模式的應(yīng)用使得芯片能夠?qū)崿F(xiàn)低靜態(tài)功耗、低音頻噪音、高效率。內(nèi)置的頻率抖動可以很好的降低芯片的 EMI 以及 EMI 濾波成本,而且高集成的功率管能夠降低外部 PCB 的面積以及系統(tǒng)的成本。TP3536 同時具有多種保護(hù)功能:逐周期峰值電流檢測、欠壓保護(hù)、過壓保護(hù)、VDD 鉗位、過載保護(hù)等。
特點
? 集成高壓功率管
? +/-5%恒壓調(diào)節(jié)
? 全電壓范圍內(nèi)實現(xiàn)高精度電流調(diào)節(jié)
? 內(nèi)置高精度恒流調(diào)節(jié)的線電壓補償
? 內(nèi)置變壓器電感補償
? 可編程的輸出線補償
? 內(nèi)置可提高效率的自適應(yīng)多模式PWM/PFM控制
? 低啟動電流
? 內(nèi)置軟啟動
? 內(nèi)置前沿消隱
? 逐周期電流限制
? 欠壓保護(hù)
? 內(nèi)置短路保護(hù)以及輸出過壓保護(hù)
應(yīng)用范圍
? 手機/無繩電話充電器
? 數(shù)碼相機充電器
? 小功率電源適配器
? 消費類的備用電源
應(yīng)用說明
TP3536 為小功率的適配器/充電器應(yīng)用提供了很有效的解決方案,其新穎的恒流/恒壓控制使得系統(tǒng)丌需要次級反饋電路,并能實現(xiàn)高精度的恒流/恒壓輸出,從而滿足更嚴(yán)格的能源損耗要求。
啟動電流和工作電流
TP3536 具有低的啟動電流,因而可以采用大的啟動電阻以及小的 VDD 電容以降低應(yīng)用中的功率損耗。TP3536 的工作電流小至 1mA,再加上特有的復(fù)合模式控制,從而提高了系統(tǒng)的效率,特別是系統(tǒng)處于輕載條件下。
軟啟動
系統(tǒng)上電后,當(dāng) VDD 達(dá)到 UVLO(OFF),芯片開始工作,其振蕩頻率及 CS 端的峰值電壓會逐步增加,因而會降低外部元件在芯片啟動過程中的電壓應(yīng)力。芯片每次重啟都伴隨著軟啟動。
恒壓/恒流調(diào)節(jié)
恒壓/恒流的調(diào)節(jié)主要是基于系統(tǒng)工作在 DCM模式。工作于 DCM 模式的反激式開關(guān)電源,可以通過輔助繞組來采樣輸出電壓。功率管導(dǎo)通時,原邊電流逐步增加,功率管關(guān)閉后,原邊電流傳輸?shù)酱渭?,并形成次級電?。
(1)PSpk PpkSNI IN? ?Ppk I為功率管關(guān)閉后的原邊峰值電流。通過次級繞組和輔助繞組之間的耦合,輸出電壓可以下式得到:
基于內(nèi)部的時序控制,輔助繞組的電壓可以通過對連接于輔助繞組和 FB 之間的分壓電阻采樣得到。在恒壓工作模式中,內(nèi)部誤差放大器對采樣的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié),從而得到恒定的輸出電壓。在恒流工作模式中,丌管系統(tǒng)的輸出電壓大小,芯片會保持輸出電流恒定。
可編程恒流點及輸出功率
在小于 10W 的應(yīng)用中,CS 端丌同的采樣電阻會得到丌同的恒流點。輸出功率的大小可通過調(diào)節(jié)CS 端的采樣電阻實現(xiàn),采樣電阻越大,恒流點越小,同時輸出功率也越小。
開關(guān)頻率及電感補償
TP3536 的開關(guān)頻率大小取決于系統(tǒng)負(fù)載狀態(tài)以及芯片工作模式。恒壓模式中芯片通常工作在最大頻率。假設(shè)系統(tǒng)的效率是 100%,那么輸出功率可由下式給出:
峰值電流。從上式中可看出,Lm 的變化會導(dǎo)致功率的變化,同時也影響恒流模式中的輸出電流的恒定性,在大規(guī)模應(yīng)用中會使得芯片的一致性變差。為了降低原邊繞組電感量變化產(chǎn)生的效應(yīng),芯片內(nèi)置了補償電路,使得電感值和頻率的乘積恒定,并矯正電感量的誤差,從而得到準(zhǔn)確的恒流點。
可編程的輸出線補償
由原邊反饋原理可知,輸出電壓通過輔助繞組采樣得到,這樣會影響恒壓的精度,為提高負(fù)載調(diào)節(jié)率,芯片內(nèi)置了輸出線補償電路,那么系統(tǒng)在空載和滿載狀態(tài)時,輸出電壓可保持恒定。丌同的應(yīng)用中,通過調(diào)節(jié)連接于 FB 端的分壓電阻可得到丌同的線補償量,F(xiàn)B 端的分壓電阻越大,那么補償量也越大。
保護(hù)功能
TP3536 內(nèi)置了多種保護(hù)功能,包括:逐周期限流保護(hù),VDD 鉗位保護(hù),軟啟動,欠壓保護(hù),短路保護(hù),開路保護(hù),過壓保護(hù),過載保護(hù)等。當(dāng) TP3536的 VDD電壓下降到 UVLO(ON),或者,芯片將丌工作,同時會進(jìn)入重啟狀態(tài)。