LinkSwitch-TN2Q汽車級IC、自由輪二極管D1和D2、輸出電感L1和輸出電容C5共同構(gòu)成了功率級。 當輸入首次施加時,LNK3209GQ IC通過DRAIN(D)引腳自啟動,同時由連接到BYPASS(BP/M)引腳的電容C3提供本地供電去耦。在正常運行期間,IC通過電阻R3從輸出端獲得電源。選擇R3是為了允許IC按數(shù)據(jù)表中規(guī)定的最小電流運行。由于輸出負載電流要求,設(shè)計主要工作在連續(xù)模式(MCM)。L1電感器的峰值電流由LNK3209GQ內(nèi)部電流限制設(shè)定。
使用的控制方案是開/關(guān)控制。每個開關(guān)周期的開啟時間由L1的電感值、LinkSwitch-TN2Q的電流限制以及高壓直流輸入決定。輸出調(diào)節(jié)是通過根據(jù)應(yīng)用到FEEDBACK(FB)引腳的反饋信號跳過開關(guān)周期來實現(xiàn)的。這與傳統(tǒng)的控制每個開關(guān)周期占空比的PWM方案顯著不同。
在IC1的開啟時間內(nèi),由于L1的作用,電流逐漸上升并同時傳輸給負載。在關(guān)閉時間,高壓電源被切斷,電感器電流通過自由輪二極管D1和D2提供的路徑下降,并傳輸給負載。由于MCM操作和高環(huán)境溫度要求,選用超快二極管(tRR 35 ns或更低推薦)作為D1和D2。
具有高阻斷電壓和低tRR的二極管不常見,因此采用兩個二極管串聯(lián)以滿足二極管70%重復(fù)性峰值反向電壓降額的要求。選擇電容C5以滿足輸出電壓紋波要求。其他選擇考慮因素包括至少40,000小時的預(yù)期電容器壽命和足夠的電容器紋波電流額定值。電容C6提供進一步過濾高頻輸出電壓紋波。
在IC1關(guān)閉時間,電容C4通過二極管D3充電至輸出電壓。這個電壓通過由電阻R1和R2形成的分壓器提供反饋給IC??刂破髟诿總€開關(guān)周期采樣FEEDBACK(FB)引腳。流入FB引腳的電流大于49 µA將抑制內(nèi)部功率MOSFET的開關(guān),而低于此值的電流將允許發(fā)生開關(guān)周期。 由于輸入電壓與輸出電壓之間的巨大差異,IC1的開啟時間變得非常短。由于操作是開/關(guān)并且高度依賴于C4上的電壓,反饋響應(yīng)可能非常激進,導(dǎo)致脈沖聚集和較高的輸出紋波。為了緩解這一問題,與C4串聯(lián)放置了一個電阻R4。電阻R4降低了反饋靈敏度并穩(wěn)定了控制回路,導(dǎo)致開關(guān)脈沖更加均勻分布。