摘要：新推出的全橋移相控制器LM5046，全橋變換器的全部功能，LM5046組成的全橋DC／DC基本電路，內(nèi)部等效電路。而其具備28個(gè)PIN腳功能，文中一一有分解說(shuō)明。
關(guān)鍵詞：全橋移相控制器LM5046；28個(gè)PIN腳功能  (上接第8期)

    (6)逐個(gè)周期式電流限制
    CS端由變壓器初級(jí)電流信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)，如果CS端電壓超過(guò)0．75V電流檢測(cè)比較器會(huì)立即終止PWM的周期，用一個(gè)小的RE濾波器接到CS端并緊靠控制器，用推薦的方法抑制噪聲。內(nèi)部一個(gè)18Ω的MOSFET放掉外部電流檢測(cè)濾波器上的電荷，每個(gè)周期放電一次，放電MOSFET在一個(gè)新的PWM周期開(kāi)始后導(dǎo)通40ns，做前沿尖刺消隱，電流檢測(cè)比較器非?？焖俚厝ロ憫?yīng)，以縮短噪聲脈沖，對(duì)電流檢測(cè)濾波器和檢測(cè)電阻布局時(shí)非常關(guān)鍵，電容與CS端濾波器必須緊靠器件，并直接接到CS和AGND端。如果用電流互感器，其兩個(gè)引線緊繞濾波網(wǎng)絡(luò)，并緊靠IC。當(dāng)用電流檢測(cè)電阻時(shí)，所有對(duì)噪聲敏感的小功率地線連接都要接在一起，然后接于AGND，并用單一線再接至功率地。
    (7)打嗝工作模式
    LM5046提供一個(gè)限流重起時(shí)段去禁止控制器輸出并強(qiáng)制一次延時(shí)重新起動(dòng)， (即打嗝模式)，如果限流條件迅速檢測(cè)出來(lái)，數(shù)個(gè)逐個(gè)限流周期式需要由外部電容在RES端調(diào)節(jié)，在每個(gè)PWM周期中，LM5046從RES電容處或者源出或者漏入電流，如果檢測(cè)出限流條件，則5μA電流漏被禁止，30μA電流源被使能，如果RES電壓達(dá)到1．0V閾值，重起順序出現(xiàn)。
    ◇SS和SSSR電容完全充電；
    ◇30μA電流源關(guān)斷，10μA電流源開(kāi)啟；
    ◇一旦RES端電壓達(dá)到4．0V，10μA電流源即關(guān)斷，5μA電流漏開(kāi)啟，RES電容上的電壓下斜到2V；
    ◇一旦RES電容電壓達(dá)到2．0V閾值，10μA電流源再次開(kāi)啟，RES電容電壓在4．0V和2．0V之間上下共八次；
    ◇當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到八次時(shí)，RES端電壓下拉低，軟起動(dòng)電容釋放重新開(kāi)啟軟起動(dòng)過(guò)程，當(dāng)SS端電壓達(dá)到1．0V時(shí)，PWM比較器將產(chǎn)生第一個(gè)窄脈沖；
    ◇如果過(guò)載條件在重新起動(dòng)后持續(xù)，將開(kāi)始逐個(gè)周期式限流，并再次增加RES端電容的電壓，重復(fù)在打嗝模式之下；
    ◇如果過(guò)載條件在重新起動(dòng)后不再延長(zhǎng)出現(xiàn)，RES端將保持地電平，其由5μA電流漏保持繼續(xù)正常工作。
    打嗝模式功能可以用將RES接到ACND來(lái)禁止。在此結(jié)構(gòu)下，逐個(gè)周期式保護(hù)將立即限制最大輸出電流，沒(méi)有打嗝狀態(tài)再次出現(xiàn)。
    (8)PWM比較器
    LM5046脈寬調(diào)制比較器是一個(gè)三輸入端器件，它比較RAMP端的信號(hào)，環(huán)路誤差信號(hào)或軟起動(dòng)信號(hào)，無(wú)論誰(shuí)為低電平，都去控制占空比。這個(gè)比較器為了實(shí)現(xiàn)可控制的最小占空比，將工作速度最佳化，環(huán)路誤差信號(hào)系從外部反饋并給隔離電路形成控制電流進(jìn)入COMP端，COMP端電流在內(nèi)部由一對(duì)NPN晶體管鏡像出來(lái)，它通過(guò)一支5kΩ電阻接到5V基準(zhǔn)，結(jié)果控制電壓經(jīng)過(guò)1V的變化，經(jīng)過(guò)2：1的電阻分壓器加到PWM比較器。
    光耦檢測(cè)器可以接于REF端和COMP端之間，因?yàn)镃OMP端由輸入電流控制，經(jīng)過(guò)光耦檢測(cè)器的潛在差異接近常數(shù)，帶寬限制相位延遲，通常由光耦的有效電容插入，從而大大減小。更高的環(huán)路帶寬可以達(dá)到，因?yàn)閹捪拗婆c光耦一起的極點(diǎn)，現(xiàn)在其在更高的頻率處，PWM比較器的極性與COMP端沒(méi)有電流流入結(jié)合在一起，使控制器產(chǎn)生最大的占空比。
    (9)RAMP端
    在RAMP端的電壓提供調(diào)制的斜波給PWM比較器，PWM比較器在RAMP端調(diào)制斜波信號(hào)，經(jīng)環(huán)路誤差信號(hào)去控制占空比。調(diào)制斜波信號(hào)可以執(zhí)行，或者作為正比于輸入電壓的斜波，或者作為電壓前饋模式的控制。RAMP端由內(nèi)部MOSFET(RSD (ON)5．5Ω)來(lái)重新設(shè)置，能使RAMP端，或?yàn)殡妷盒突驗(yàn)殡娏餍涂刂?，允許控制器以最佳控制方法工作，其僅取決于設(shè)計(jì)約束。
    (10)斜率(SLOPE)端
    在占空比大于50％的情況，峰值電流模式控制會(huì)產(chǎn)生次諧波震蕩，次諧波震蕩是監(jiān)視寬窄占空比下的正常特性，這可以用加入一個(gè)人造斜波來(lái)消除之，此即斜率補(bǔ)償去調(diào)制RAMP端的信號(hào)。SLOPE端提供一個(gè)斜波電流源，從0～100μA，其頻率為RT設(shè)置的振蕩頻率作為斜率補(bǔ)償，斜波電流源在SLOPE端用來(lái)以不同方式給RAMP信號(hào)加上斜率補(bǔ)償。
    ①如圖2(a)SLOPE和RAMP端可以通過(guò)合適的電阻一起接在CS端，這種結(jié)構(gòu)將射入電流檢測(cè)信號(hào)加上斜率補(bǔ)償?shù)絉AMP端，但是CS端沒(méi)有見(jiàn)到任何斜率補(bǔ)償，因此，在此圖中，斜率補(bǔ)償沒(méi)有影響電流限制。

    ②在第一個(gè)圖中，如圖2 (b)SLOPE、RAMP和CS端可以接在一起。在此結(jié)構(gòu)中，斜的電流源從SLOPE端出來(lái)通過(guò)濾波器電阻電容流出。因此，CS和RAMP兩端將見(jiàn)到電流檢測(cè)信號(hào)加上斜率補(bǔ)償斜波。在此圖中，電流限制工作由斜率補(bǔ)償完成，限流設(shè)置點(diǎn)將會(huì)改變。
    如果不需要斜率補(bǔ)償，在電壓前饋模式控制中，SLOPE端必須接到AGND端。當(dāng)RT端同步到外時(shí)鐘時(shí)，推薦禁止將SLOPE端加上斜率補(bǔ)償，由外部從VCC到CS端接上一支合適的電阻來(lái)完成。
    (11)軟起動(dòng)
    軟起動(dòng)電路允許功率變換器很好地達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)工作點(diǎn)，因此要減小起動(dòng)應(yīng)力和電流浪涌。當(dāng)偏壓加到LM5046時(shí)，SS端電容由內(nèi)部MOS-FET將其放電。當(dāng)UVLO、VCC及REF端達(dá)到工作閾值內(nèi)時(shí)，SS電容被放開(kāi)，開(kāi)始由20μA電流源重新充電，一旦SS端電壓跨過(guò)1V，SS將控制占空比，PWM比較器是一個(gè)有三輸入端的器件，它比較RAMP信號(hào)應(yīng)對(duì)軟起動(dòng)和環(huán)路誤差信號(hào)之間的較低信號(hào)。在典型的隔離應(yīng)用中，在二次側(cè)建立起偏置源后，二次側(cè)的誤差放大器開(kāi)始軟起動(dòng)并建起閉環(huán)控制來(lái)取代從SS端的控制方法。
    關(guān)斷調(diào)節(jié)器的一種方法是將SS端接到GND，這樣強(qiáng)制內(nèi)部的PWM控制信號(hào)到GND，迅速減少輸出占空比到0，相關(guān)的SS端開(kāi)始軟起動(dòng)周期使正常工作恢復(fù)，第二個(gè)關(guān)斷方式是在UVLO部分設(shè)置。
    (12)柵驅(qū)動(dòng)器輸出
    LM5046提供四個(gè)柵驅(qū)動(dòng)器，兩個(gè)浮動(dòng)的高邊柵驅(qū)動(dòng)器HO1和HO2，兩個(gè)接GND的低邊驅(qū)動(dòng)LO1和LO2。每個(gè)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)器都能源出1．5A峰值漏入2A峰值電流。初始時(shí)，HO1和LO2先一起導(dǎo)通，隨后四個(gè)柵驅(qū)動(dòng)都關(guān)斷，然后HO2和LO1一起導(dǎo)通，低邊柵驅(qū)動(dòng)器直接由VCC供電，而HO1和HO2柵驅(qū)動(dòng)器則從升壓電容處供電，升壓電容接于BST1／BST2和HS1／HS2之間，一個(gè)外部二極管接于VCC和BST之間，提供高邊柵驅(qū)動(dòng)的功率，其能量從VCC給升壓電容充電得到，當(dāng)高邊MOSFET導(dǎo)通時(shí)，BST1升到峰值電壓為VCC+VHS1。此處VHS1為開(kāi)關(guān)結(jié)點(diǎn)電壓，BST和VCC電容要緊靠LM5 046的相應(yīng)端子，以防止寄生電感，減小電壓傳輸，推薦BST電容為0.1μF，或者再大一些，一個(gè)低ESR／ESL電容用于此處，防止HO傳輸壓降。
    如果COMP端為開(kāi)路，輸出將工作在最大占空比，最大占空比對(duì)每一相都有死區(qū)時(shí)間其由RD1電阻設(shè)置，如果RD1電阻為0，則最大占空比略小于50％，因IC內(nèi)有一個(gè)固定的死區(qū)時(shí)間，內(nèi)部固定的死區(qū)時(shí)間為30ns，它不會(huì)隨著工作頻率變化，最大占空比對(duì)每個(gè)輸出都可以用下面公式算出
   
    此處，T1是由RD1電阻和FOSC設(shè)置的時(shí)間，F(xiàn)OSC是震蕩頻率。例如，設(shè)置400kHz振蕩頻率，T1時(shí)間由RD1電阻設(shè)在60ns，結(jié)果DMSX為0．488。(未完待續(xù))