FSFA2100 半桥型pwm变换器

特征

为互补驱动半桥优化软开关变换器可应用于各种拓扑：非对称不对称pwm半桥变换器反激变换器，不对称正向脉宽调制有源钳位反激变换器通过零电压开关（ZVS）实现高效率具有快速恢复类型的内部Superfet™S体二极管（trr=120ns）为mosfet优化的固定死区时间（200ns）高达300kHz的工作频率内部软启动逐脉冲电流限制低待机功率的突发模式操作消费保护功能：过电压保护（ovp）、过载保护（olp）、异常过电流保护（AOCP），内部热保护关机（TSD）

应用

PDP和LCD电视台式电脑和服务器多总线适配器电信电源

描述

对高功率密度和低功率的需求日益增长功率变换器设计中的轮廓迫使设计者增加开关频率。高处作业频率大大减小了无源器件的尺寸元件，如变压器和滤波器。然而，开关损耗一直是高频运行的障碍。减少开关损耗允许高频操作，脉冲宽度调制采用软开关技术发达的。这些技术允许交换设备轻柔地换乘，大大减少开关损耗和噪声。fsfa2100是一个集成的pwm控制器和Superfet™专为零电压开关（ZVS）半桥变换器设计，最小外部组件。内部控制器包括振荡器，欠压锁定，前沿消隐（LEB），优化的高边和低边栅极驱动器，内部软启动，温度补偿精确回路补偿和自保护电路的电流源。与分立mosfet相比而pwm控制器的解决方案，fsfa2100可以减少总的成本；组件计数、大小和重量；而同时提高效率、生产力和系统可靠性。

功能描述

内部振荡器：FSFA2100采用图所示的电流控制振荡器。在内部，RT引脚的电压调节为2V，振荡电容器充放电电流CT由从RT引脚流出的电流决定（ICTC）。当RT销被拉到地上时一个电阻rset，开关频率固定为

保护电路：FSFA2100过载保护（OLP），异常过流保护（AOCP）、过电压保护（ovp）和热保护停机（TSD）自我保护功能。OLP与ovp是自动重启模式保护，而aocp和TSD是锁存模式保护，自动重启模式保护：一旦故障条件为检测到，开关终止，并且mosfet保持关闭状态。当LVCC降至LVCC时在11伏左右，保护复位。FPS恢复LVCC达到启动电压时的正常运行大约14V。锁存模式保护：一旦触发此保护，开关终止，mosfet保持关闭。只有当LVCC放电时，锁闩才会复位低于5V。

逐脉冲电流限制：正常运行时，低边mosfet的占空比由比较内部三角形信号和反馈电压。然而，低边mosfet是当电流检测引脚电压时强制关闭达到-0.58V。此操作限制漏极电流低于预先确定的水平以避免MOSFET。异常过流保护（AOCP）：如果有二次整流二极管短路，大具有极高di/dt的电流可以流过触发ocp或olp之前的mosfet。AOCP是当感测到电压降到-0.9V以下。此保护锁存模式和复位只有当LVCC拉低于5V。过载保护（OLP）：过载定义为由于意外异常事件。在这种情况下，应触发保护电路以保护电源供应。但是，即使电源在正常情况下，在负载转换。为了避免这种不受欢迎的操作，OLP电路设计为仅在指定的确定这是暂时情况还是真正的超载情况。因为一个接一个的脉冲电流极限能力，最大峰值电流通过mosfet是有限的；因此最大输入功率受给定输入的限制电压。如果输出消耗超过此最大值功率，输出电压（vo）降低到额定电压。这样可以减少通过光耦二极管，也减少了光耦晶体管电流，增加反馈电压（VFB）。如果VFB超过3V，d1为阻塞，OLP电流源开始向CB充电慢慢地，在这种情况下，vfb继续增加直到达到7V，然后开关操作终止，关机的延迟时间是用5μA将CB从3V充电至7V

过电压保护（ovp）：当lvcc达到23V，触发ovp。这种保护是当使用为FPS提供LVCC的变压器。热关机（TSD）：mosfet和控制芯片内置于一个封装中。这使得控制IC检测MOSFET如果温度超过大约130°C，热关机触发。软启动：启动时，占空比开始增大慢慢建立正确的工作条件变压器、电感器和电容器。上的电压输出电容器逐渐增加到平稳地建立所需的输出电压。软启动时间在内部执行15毫秒（当工作频率设置为100kHz）。帮助软启动操作，一个电容器和一个电阻将连接到外部的RT管脚上，如图所示在打开电源之前，电容器css保持完全放电。通电后，css由电流逐渐充电通过RT管脚，决定操作频率。通过RT引脚的电流是相反的与连接的总阻抗成比例电阻器。启动时总阻抗低于因为rss被添加到rset并联，即工作频率从高到低持续下降。最终css完全充电到rt pin电压工作频率仅由rset决定。在css充电期间，工作频率高于正常运行时。不对称半桥转换器，开关周期包含通电和换向周期。能量不能在换向过程中转移到输出侧时期。因为施加在VDL引脚上的直流链路电压主变压器的漏感为固定，切换期间的供电周期为在高开关频率下更短。当css充电时，开关频率降低，通电切换期间的周期也会增加。它是内部软启动有助于软启动开关电源在一起的时光。

启动：由于关闭不平衡高侧和低侧mosfet之间的电阻，直流闭锁电容器上的电压不能启动时预测。另外，高边mosfet从一个较大的占空比开始，因为低边mosfet在软启动时间内逐步增加。因此，在高压由于高边mosfet的高关断电阻在启动之前，一个大的一次电流可以流过高边mosfet启动后的通电时间。对于高侧mosfet，占空比长且高外加电压产生过大的一次电流。当高压侧mosfet关闭时，初级mosfet电流通过低边mosfet的体二极管。它保持不变状态，即使在打开和关闭低端之后MOSFET当高边mosfet再次开启时，一个巨大的电流可以从直流链电容器流出通过高边mosfet和主体的通道由于反向恢复，低压侧的二极管。它可能导致CS引脚产生意外噪声。为了避免这个问题，通过直流阻塞的电压电容器必须足够低。一般来说，两个电阻器有几兆赫可以加到漏源上每个mosfet的端子用来划分直流链路电压。突发操作：将待机模式，FSFA2100进入突发模式操作。当负载降低时，反馈电压减少。设备当反馈电压降到vbl（1.3v）以下。此时，切换停止，输出电压开始以一定速度下降取决于备用电流负载。这导致反馈电压上升。一旦它通过vbh（1.5v），切换继续。然后反馈电压下降这个过程会重复。突发模式交替运行启用和禁用mosfet的开关，从而减少待机模式下的开关损耗。