3. 电路保护功能
为阐明电路的保护功能,我们将芯片内外有关部分单独画成图6。Source是STARplug的第6条引脚,外接一电阻Rsrc到地,其阻值则根据过流保护的阈值来定。
图6:STARplug保护电路图。
由图6显而易见功率MOS管导通时流过的电流经电阻Rsrc转换成电压,加到芯片内部的两个比较器的同相输入端,使STARplug分别实现过流保护和输出短路保护。
过流保护
当负载加大或其他原因使Source腿上单个周期测出的瞬时电压大于芯片内部的电压源0.5V时。则比较器的输出将使功率MOS管关断,从而切断了大电流的运作,对功率MOS管起到了保护作用。
为了防止检测出虚假的过流信号,对比较器加上了一个禁止端。当过流信号超过350ns时,比较器才动作。
输出短路保护
由于某种原因,使输出短路或绕组短路,引起Source腿上的电压快速上升,以至超过0.75V,则另一个比较器将使转换停止,MOS管关断,阻止电流继续加大。同样该比较器也采取了相同的防止虚假信号的措施。
STARplug还提供精确的过温保护。当结温超过热关断温度(典型值为160℃)时,电路将停止工作,供电电流降到启动电流之下。一旦结温降到关断值之下时,电路将会恢复工作。
退磁检测
STARplug始终是工作在不连续导通方式(DCM)。
由图7可见,变压器的辅助绕组通过一个电阻接到电路的Aux腿,芯片内部有两个反向并连的二极管,对输入电压进行箝位。只要次级二极管是导通的,则辅助绕组的电压就是正的,就有电流注入Aux端,并被二极管箝位。只要Aux端的电压大于100mV,则振荡器停止工作,MOS管就不能开关。
在消磁时间tsuppr(典型为15us)内,确认剩磁已消除。这个功能对于输出电压较低,以及变压器漏感较大的场合特别有用。
图7:STARplug退磁检测。
过压保护
在芯片的框图中,虽然没有为过压保护设计专门的通道,但这个功能是存在的。在实际应用过程中,一旦产生过电压,则必然将REG端的工作电平上拉,从而使初级绕组的工作行程立即终止。只有当过压消除,REG端电压恢复到正常值,功率MOS管才能正常开关。
Starplug的应用
前已述及,STARplug有两种反馈方式,这两种方式就构成了STARplug作为反激式AC/DC转换器的两种典型应用电路。
图2是最简单最基本的应用电路,其特征就是由变压器的辅助绕组来反馈电网和负载的变化。
由图2可见,由整流桥和滤波器组成了电路的输入部分,并通过变压器初级绕组加到TEA162x的Drn端。显然,TEA162x是整个转换器的心脏,以下围绕TEA162x分析一下图2的各部分电路。
1. 由C3R2组成振荡电路。
振荡电路元件的值是根据工作频率来确定的,STARplug的开关频率可在10kHZ到200kHZ之间工作,通常工作频率大都选在40~100kHZ之间。
频率选定了,则可按下式来计算元件值: