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充电机充电电路有源箝位中箝位管强制关断电路设计方案

2017-8-1 10:23:54      点击:

当使用正激有源箝位,副边自驱动同步整流充电机充电电路,在充电机输出端带大充电机充电电容关机下电的时,由于存在副边整续流管的相互导通,会形成变压器,充电机输出电感,以及充电机输出端外接充电机充电电容的振荡。此时变压器原边开始谐振复位。(此时由于原边箝位管驱动充电机充电电路的二极管箝位的作用,箝位管栅源级的电压Vgs只能通过泄放电阻对地放电,放电时间由箝位管的栅源级的隔直充电机充电电容C220及泻放电阻R13决定,使得箝位管导通一段时间。相当于此时变压器原边与箝位充电机充电电容串联。)而与变压器原边谐振的充电机充电电容就是箝位充电机充电电容与主开关管漏源级的寄生充电机充电电容并联的总和。原副边的相互作用会导致充电机输出电压振荡下降至零。这种下电情况可能导致后级设备的再启动。如下图:

充电机输出电压下电波形,有明显的振荡。

充电机充电电路有源箝位中箝位管强制关断电路设计方案

如果强制关断箝位管,充电机输出端的下电振荡会改善很多。在使用LM5025做有源箝位的控制IC的充电机充电电路中,LM5025的SS端正常工作时保持为高电位。当关机下电时,SS端首先会降低,然后才会触发LM5025内部逻辑充电机充电电路停止充电机输出驱动信号。下述充电机充电电路主要基于此实现强制关断箝位管的功能。

2充电机充电电路组成(原理图):

充电机充电电路有源箝位中箝位管强制关断电路设计方案

3工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理):

如上图所示。U1为双运放的MC33072,利用其中的一个运放设置一个电压跟随器,用来隔离SS端与后级运放,以免后级充电机充电电路对SS造成影响。当SS降低时,运放的同相端也降低,由于二极管D212的箝位作用,使得当运放的同相端一旦低于二极管D212的管压降时,会触发运放的翻转,使之充电机输出低电平,驱动P沟道的MOS管Q203导通,为隔直充电机充电电容C220充电,使C220对地电压迅速升高,进而箝位管Q2的Vgs电压也迅速升高,当高于其开启阀值-2.5V时,Q2关断。

C221与C215用于保持运放及其反相端的电压,使运放充电机输出的低电平保持足够长的时间。R244用于C215的放电,为下一次开关机做准备。D211用于隔离此充电机充电电路与LM5025的Vcc。

4充电机充电电路关键点波形:

以下为运放各点波形。以下CH1路均为SS电压波形。

1)、SS与运放PIN5的波形。可以看到,由于电压跟随器的作用,PIN5跟随SS变化。CH2路为PIN5波形。

2)、CH2路为PIN6(运放反相端)波形。当SS变低时,由于二极管D212的箝位作用,反相端保持为高。

3)、CH2路为箝位管Vgs波形。可以看到,SS为低时,Vgs迅速升高,使得箝位管关断。

4)、加入此充电机充电电路后充电机输出电压下电波形。

充电机充电电路有源箝位中箝位管强制关断电路设计方案

5充电机充电电路的优缺点

优点:可以有效的关断箝位管,使充电机输出电压振荡消失或明显减少。

缺点:1、 此充电机充电电路应用范围较小,仅适用与正激有源箝位并且副边自驱动同步整流的充电机充电电路,并且控制芯片必须与LM5025类似。

2、Vcc应足够稳定,并保持足够的时间。

6应用的注意事项:

仅适用与正激有源箝位并且副边自驱动同步整流的充电机充电电路,并且控制芯片必须与LM5025类似。