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DPA-Switch系列高电压功率转换控制器DPA423 /DPA424 ADPA425/DPA426
类别:电源技术  
 
DPA423、DPA424, DPA425 , DPA426是PI公司生产的DPA-Switch系列高电压功率转换

控制器。最大输出功率分别为18 W,40 W,72 W,101 W,用于设计不同输出功率的DC/DC

转换器。它们自身消耗的功率很小,如DPA426在输出30W,43W,67W,83W和101W时,

本身的功耗分别为0.5W,1W,2.5W,4W及6W.

(l)特性

DPA-Switch系列集成电路内部集成了变压器初级的全部元器件,包括200 V大功率

MOSFET, PWM控制器、保护电路及其他控制电路,开关频率固定为300 kHz和400 kHz,可

以由用户选择,并能够与频率较低的外接时钟信号同步。该系列器件还具有以下功能:软启

动;在负载小时跳周以提高待命时的效率;短路及开路保护;过热保护及自动恢复(当功率

MOSFET的结温超过137℃时,将MOSFET切断;当结温低于110℃时,恢复正常运作)。

DPA-Switch系列集成电路内部还集成了一个200 V的高频功率MOSFET,并将PWM控

制、工作频率选择、输人过欠压检测、可编程电流限制、ON/OFF开关控制、外部时钟同步、软

启动及关断自动重启动、热关断保护等功能集于一身,只需极少的外部元器件就可实现众多功

能,不但使设计简化,节省空间,而且可降低成本。

(2)内部电路与引脚功能

DPA423、DPA424, DPA425 , DPA426的内部功能框图如图所示,各引脚功能见表

将5脚与4脚短接时,其工作频率为400 kHz;将5脚与1脚短接时,工作频率为300 kHz;

5脚不能悬空。

接于3脚与4脚之间的可编程电流限制电阻RIL用来实现对内部功率MOSFET漏极电

流的限制,防止因输出过流或短路引起的损坏。该电阻的阻值与最大MOSFET漏极电流的

关系如图所示。

当芯片温度高于137℃时,芯片内部保护电路会使内部功率MOSFET停止工作;当芯片

温度低于110℃时,保护会自动解除,芯片继续工作。

DPA426支持正激和反激工作模式,工作频率高,贴片式封装;若将外围元器件及变压器

采用贴片元器件和平面变压器,并采用铝基板设计,就可实现模块化设计。

(3)应用电路

DPA-Switch芯片设计的标准单路输出、正激式30W变换器的实际电路如图2-7所示。

图2-7所示电路的输人电压为36-72 V,输人48 V电压时效率可达90%。电阻R1设置

的输人过、欠压保护电压分别为33 V和86 V;R3用来设置输人电流;VRl用来钳位功率

MOSFET的漏极电压并使磁心复位;C9及RS用来保护Q2,使漏源电压不超过Vdss;次级功

MOSFET Ql, Q2用来实现同步整流,提高整机工作效率;L2的初级用做输出扼流圈,次级

整流、滤波后为芯片提供偏置电流;稳压部分采用了比较器431与R10及R11组成的输出分

压网络进行比较,并通过偏置绕组提供的偏置电流完成稳压;D3及C13组成一个软启动网络,

与芯片内部限流、软启动共同用来防止电源启动时的过冲现象R7用来给C13放电。

DPA-Switch芯片设计的单路3.3V,2A输出电源适配器的应用电路如图所示。