新型有源箝位控制芯片-LTC3765及副邊控制芯片-LTC3766功能詳解

北京加維通訊電子有限公司 陳 睿

一、正激有源箝位電路

正激有源箝位同步整流電路在產(chǎn)品中有著廣泛的應(yīng)用，器件承受應(yīng)力低，效率高，一定程度上的ZVS，相對(duì)于其他電路有著非常大的優(yōu)勢(shì)。常規(guī)使用的控制芯片有NS的LM5025，TI的UCC289X，intersil的ISL6726等，這些芯片各自有不同的優(yōu)勢(shì)，電路成熟，受到了廣泛的應(yīng)用。

同時(shí)，也有一些問(wèn)題限制了正激有源箝位電路的使用。例如，占空比突變導(dǎo)致變壓器飽和；高輸出電壓時(shí)的同步整流驅(qū)動(dòng)問(wèn)題。這些在當(dāng)今越來(lái)越大的輸出電流情況下變得嚴(yán)重。

凌特的新型控制芯片--LTC3765及同步整流驅(qū)動(dòng)芯片--LTC3766為以上問(wèn)題提出了一種解決思路。

表1

二、LTC3765及LTC3766芯片概述

1.LTC3765及LTC3766配合使用主要特點(diǎn)

1)支持次級(jí)控制器自啟動(dòng)

2)Direct Flux Limit?保證變壓器不飽和

3)8V以上的寬輸入電壓范圍

4)過(guò)熱保護(hù)，過(guò)流保護(hù)，帶回差的精密可調(diào)欠壓保護(hù)

5)可以調(diào)節(jié)的啟動(dòng)頻率和軟啟動(dòng)

6)二次側(cè)控制的快速瞬態(tài)反映

7)快速準(zhǔn)確的平均電流限制

8)同步MOSFET反向限流

9)IC內(nèi)部基準(zhǔn)的快速啟動(dòng)

2.LTC3765及LTC3766芯片介紹

LTC3765有源箝位控制器(圖1)

LTC3766同步整流控制器(圖2)

LTC3766是一款副邊控制芯片，有SSOP-28和4mm*5mmQFN兩種封裝，可以配合LTC3765組成一個(gè)完整的有源箝位同步整流電路。

LTC3766提供差分電流采樣，反饋腳，Ith環(huán)路調(diào)節(jié)等引腳，將控制中心放置于負(fù)載附近，從而確保了輸出電壓，電流的可靠，可以在特殊狀態(tài)(例如短保、輸出過(guò)壓、遙控)后啟動(dòng)時(shí)保證軟啟動(dòng)正常工作，輸出較好的啟動(dòng)波形，同時(shí)，提供極快的瞬態(tài)響應(yīng)，減小輸出電容容量，壓低動(dòng)態(tài)幅值，并免除增設(shè)一個(gè)光耦的必要。

次級(jí)同步整流控制的另一個(gè)好處是，在高壓輸出時(shí)可以為次級(jí)的同步整流MOSFET提供可靠的驅(qū)動(dòng)，這在普通的初級(jí)控制電路里是無(wú)法做到的。

圖1 LTC3765有源箝位控制器

圖2 LTC3766同步整流控制器

圖5 DEMO背面

圖6 DEMO正面

圖3 LTC3765和LTC3766基本應(yīng)用

圖4 高壓輸出同步整流電路

三、LTC3765及LTC3766基本電路

LTC3765配合LTC3766有較廣的應(yīng)用范圍，基本電路如圖3。LTC3765組成PWM控制電路，提供初級(jí)開關(guān)管和箝位管驅(qū)動(dòng)，NDRV腳外加MOSFET為VCC提供快速的啟動(dòng)供電，當(dāng)RUN和VCC腳都達(dá)到閥值時(shí)，芯片開始工作。Vout開始上升，直到LTC3766開始工作，通過(guò)隔離驅(qū)動(dòng)變壓器T2對(duì)LTC2765施加偏執(zhí)，控制電路正常工作。

SSFLT為L(zhǎng)TC3765的軟啟動(dòng)腳，接一電容到地，可以設(shè)置開機(jī)時(shí)占空比的上升，同時(shí)，SSFLT腳還有故障指示功能，當(dāng)芯片出現(xiàn)過(guò)溫、過(guò)流，與LTC3766信號(hào)中斷，VIN或RUN端降到閥值一下等故障情況時(shí)，SSFLT通常會(huì)有6V以上電壓。此時(shí)開關(guān)管立刻停止工作，并開始重新啟動(dòng)。在SSFLT適當(dāng)增加電路，例如對(duì)地的齊納二極管，則可以鎖住故障狀態(tài)，禁止重啟，直到SSFLT腳外部接地。

反饋部分位于LTC3766芯片，也就是次級(jí)控制，相對(duì)于通常芯片需要通過(guò)光耦反饋負(fù)載狀態(tài)，次級(jí)控制速度更快，控制電路更加合理。

LTC3765加LTC3766另一優(yōu)勢(shì)在于高壓輸出的同步整流（圖4）無(wú)需外加驅(qū)動(dòng)電路。以LM5025為例，5V以上輸出的同步整流電路都存在一定缺陷，整流管、續(xù)流管驅(qū)動(dòng)都會(huì)有一定問(wèn)題，甚至體現(xiàn)在輸出開機(jī)波形上。而LTC3766的次級(jí)控制則很好的解決了驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，內(nèi)置驅(qū)動(dòng)甚至可以在輸出32V的情況下進(jìn)行同步整流，當(dāng)輸出電流大時(shí)，大大提高了電源效率。

四、電路PCB設(shè)計(jì)和測(cè)試結(jié)果

如圖5、圖6，LTC3765加LTC3766都輸入引腳相對(duì)較多的芯片，尤其LTC3766占用位置較大。但是由于管腳設(shè)計(jì)較好，同時(shí)芯片本身集成功能腳全，所以只用很小面積即可完成layout。