术语和定义
参考
对于相关的文件和软件,请访问:
//www.wsdof.com/configurable-mixed-signal.
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作者:吉诺卡斯里略
介绍
现代设备推动了紧凑型低价离线稳压器的需求。使用电感器的离线调节器是有效的,但通常很大且昂贵。本应用笔记将描述如何实现由对话框GreenPak SLG46110控制的电容器耦合的交换分流调节器的电路。该电路可以为低功耗应用提供低成本的AC-DC转换器,例如智能照明。雷竞技安卓下载
CCSS拓扑的工作原理
在基本水平分流稳压器中由两个元件组成:电压调节器与负载(分流)平行,电源和负载之间的串联电流限制元件。本应用笔记中使用的分流调节器专门用于电容耦合的开关分流器(CCSS)调节器(图1).当开关关闭时,它将输入电流短路到接地。当它打开时,二极管D5将输入电流转移到负载。除了系列电容器(C年代)时,其他元件看到的最高电压是一个二极管降至V以上出去.
与所有分流稳压器一样,无论负载如何,CCSS调节器的输入电流都是恒定的,但随着输入电压和串联电容而变化。虽然即使在空载条件下,但仍将始终绘制电流,但这种电流主要与一个小真实的反应。可以使用以下等式估计输入电流:
输出电压调节是通过控制开关分流器的占空比来实现的。MOSFET分流在V出去低于所需的调节阈值,将所有输入电流发送到输出。当V.出去超过这个阈值,MOSFET分流打开,将所有的输入电流发送到地,然后返回到输入端。当通过它的电压(Vrac,以减小通过C的施加电压步长年代导致更有效的操作。
下图以定时透视图示出了这种控制方式的操作。
图2描述CCSS时序图:
输出电压在负载下衰减,直到
它击中了v出去阈值哪个
关闭分流器
释放V.rac来自GND.
Vrac当V出去开始上升,直到
Vrac低于V.出去作为交流输入
Vrac落在Vrac临界点 …
分流器打开,Vrac由GND夹紧......
输出电压在负载下衰减,循环往复。
当V时,MOSFET无法立即打开出去超过阈值,导致输出过冲。C的较大电容出去或者在更窄的输入电压范围内操作稳压器,可以最小化超调。
电路原理图及布局
图3描述了低功耗交直流变换器模块的电路原理图。它使用SLG46110 (U1)来控制CCSS。该模块工作在90V ~ 260V(CN1)输入交流电压范围内,并通过3.3V (CN2)非隔离输出。在V后面添加一个可选的LDO (U2)出去进一步稳定输出电压。SLG46110器件产生控制信号,开关MOSFET分流(Q1)基于V出去和V.rac阈值水平。1N5817肖特基二极管用于D1和D2。由于C的耗散因子(DF)年代对电路效率影响较大,1µF电容DF相对较小,为40 × 10-4用于C年代.图4显示了板的PCB布局的图片。图5显示了本应用笔记中描述的完整设计PCB的照片。
GreenPAK设计
由GreenPAK Designer开发的项目设计见图6.
比较器配置
如图所示在图3SLG46110设备的VDD连接到V.出去和PIN6到Vrac.ACMP0用于检测V出去电压。有了附加的逻辑,当V出去<3.6V。ACMP1用于感测Vrac电压。当V时,它会打开MOSFET分流rac<1V。参考图7的acmp设置。
测量
该模块在150V AC RMS输入电压下进行测试。测量MOSFET分流器的栅极电压和输出电压信号。图8显示他们的波形.输出电压的纹波约为440mV。
下面表1为输入和输出测量值。输入均方根功率用交流功率计计算,输出功率用输出电压乘以电阻器的平方值计算。如前所述,C年代是一个DF为40 × 10的1uF电容-4.
输入电压 (RMS V) |
输入电流 (rms ma) |
输入功率 (RMS mW) |
输出电压 (V) |
电阻器 (ω) |
输出功率 (mW) |
---|---|---|---|---|---|
90 |
35.9 |
39 |
3.80 |
383 |
37.70 |
100. |
38.3 |
45 |
3.78 |
383 |
37.31 |
110 |
41.3 |
40 |
3.79 |
383 |
37.50 |
120 |
44.2 |
50 |
3.83 |
383 |
38.30 |
130 |
46.8 |
48 |
3.78 |
383 |
37.31 |
140 |
49.6 |
45 |
3.77 |
383 |
37.11 |
150 |
53.2 |
49 |
4.04 |
383 |
42.62 |
160 |
56.3 |
52 |
4.04 |
383 |
42.62 |
170 |
59.2 |
54 |
4.07 |
383 |
43.25 |
180 |
62.1 |
56 |
4.16 |
383 |
45.18 |
190 |
65.1 |
52 |
4.13 |
383 |
44.53 |
200. |
67.9 |
60 |
4.12 |
383 |
44.32 |
210. |
70.9 |
58 |
4.08 |
383 |
43.46 |
220. |
73.9 |
63 |
4.16 |
383 |
45.18 |
230 |
76.9 |
52 |
4.14 |
383 |
44.75 |
240 |
80.1 |
62 |
4.30 |
383 |
48.28 |
250 |
83.1. |
73 |
4.42 |
383 |
51.01 |
260 |
86.2 |
60 |
4.45 |
383 |
51.70 |
结论
这种CCSS变换器提供了一个紧凑的,低成本无电感的替代典型的交直流变换器系统,是低功耗应用的理想选择。雷竞技安卓下载GreenPAK有额外的逻辑和gpio可用,这给了灵活性,包括额外的功能,其开关控制不需要购买另一个设备。该开关电路可以在任何带有两个acmp的GreenPAK中实现,因此具有所需功能的不同GreenPAK可以替代SLG46110。例如,SLG46140可以用来为LED灯提供PWM控制。