Bez tytu³u-4 - Serwis Elektroniki

~~~~~~~~~~~TOPSwitche-GX - opis funkcjonalny i typowe aplikacjeZ istotnych informacji zwi¹zanychz wyprowadzeniem control nale¿y dodaæ,¿e napiêcie na nim nie mo¿e przekroczyæwartoœci 9V, ani -0.3V (poni-¿ej source). Równie¿ doprowadzeniepr¹du o wartoœci wiêkszej ni¿ 100mAmo¿e skutkowaæ uszkodzeniem TOP-Switcha.4.2. Oscylator, czêstotliwoœækluczowania uk³aduOscylator pracuje w oparciu o wewnêtrznykondensator, który jest ³adowanyi roz³adowywany miêdzy dwomaprogami napiêæ. Takie rozwi¹zanie powoduje,¿e w naturalny sposób przebiegiemwyjœciowym generatora jest przebiegtrójk¹tny u¿yteczny dla pracy modulatoraszerokoœci impulsów PWMV UVV LINE0VV C0VV DRAIN0VV OUT0V(wyjœcie SAW). Uk³ad generatora ma równie¿ drugie wyjœcieoznaczone na schemacie blokowym CLOCK. Jest to wyjœcie krótkichimpulsów pokrywaj¹cych siê w czasie z rozpoczêciem opadaj¹cegozbocza przebiegu SAW. Przebieg ten jest u¿ywany doustawiania (na pocz¹tku ka¿dego cyklu) przerzutnika oznaczonegona rys.4a jako P1. Jest to g³ówny przerzutnik modulatoraszerokoœci impulsów, zerowany z komparatora PWM. BramkaB1 pe³ni funkcjê sumy logicznej, na której jest sumowany sygna³pochodz¹cy z uk³adu ograniczenia pr¹dowego.Czêstotliwoœæ pracy oscylatora zosta³a ustalona na 132kHzdrog¹ kompromisu. Taka wartoœæ wymaga stosowania dobrychrdzeni do budowy transformatora, pozwala jednak zminimalizowaæjego wielkoœæ. Równoczeœnie podstawowa czêstotliwoœæ zak³óceñEMI le¿y poni¿ej 150kHz, powy¿ej której staj¹ siê ostrzejszewymagania dla spe³nienia odpowiednich norm. U¿ycie dodatkowegowyprowadzenia F (zwarcie go z C) obni¿a czêstotliwoœægeneratora do po³owy, a wiêc do 66kHz. Praca z obni¿on¹czêstotliwoœci¹ preferowana jest w wielu aplikacjach, jak na przyk³adczu³e na zak³ócenia aplikacje „wideo”. S¹ jednak i inne powodyobni¿ania czêstotliwoœci kluczowania przetwornicy, np. dlazwiêkszenia sprawnoœci zasilacza w trybie ma³ego obci¹¿enia, awiêc w trybach standby, w których wiele urz¹dzeñ pozostaje„wiecznie” gdy¿ nie posiadaj¹ wy³¹cznika sieciowego. Jak przedstawionona rys.6c jest mo¿liwa prosta aplikacja TOPSwitcha-GX do pracy z czêstotliwoœci¹ podstawow¹ w trybie ON i z „po-³ówkow¹” w trybie standby. Dla czêstotliwoœci 132kHz wyprowadzenieF nale¿y zewrzeæ z S, czyli zwykle z mas¹, a wiêc wejœcieF nale¿y traktowaæ jako wejœcie cyfrowe, w sensie – dwustanowe(o napiêciu progowym oko³o 2.9V).Badania wykaza³y, ¿e poziom zak³óceñ elektromagnetycznychobni¿a siê jeœli zastosowaæ swoistego rodzaju modulacjêczêstotliwoœci kluczowania przetwornicy. Taki mechanizm zosta³zaimplementowany w strukturze TOPSwitchy-GX. Jest onnazywany frequency jittering co nale¿y t³umaczyæ „dr¿enie czêstotliwoœci”.Dok³adnie jak to wygl¹da przedstawia rysunek 7.Czêstotliwoœæ kluczowania nie jest sta³a, 132kHz to czêstotliwoœæœrednia. Jest ona liniowo zmieniana o ±4kHz z okresempowtarzania 4 milisekund, a wiêc jest modulowana czêstotliwoœci¹250Hz. Uzyskany dziêki temu „zysk” w zmniejszeniuEMI przedstawia rysunek 8. „Zysk” ten nale¿y t³umaczyæswoistego rodzaju rozmyciem widma zak³óceñ.S7S0 S1 S2 S6 S7 S0 S1 S2 S6 S7 S0 S1 S2 S6 S7 S7 5.8 V4.8 VUwaga : S0÷S7 - oznacza strony licznika autorestart’u~ ~1 2 3 2 4w³¹czenie pracaautorestartpraca wy³¹czenie zasilaniazasilania „normalna”„normalna”Rys.5. Typowe przebiegi napiêæ w zasilaczu z uk³adem TOPSwitch-GX,gdzie: VLINE- napiêcie wejœciowe, VDRAIN- napiêcie wyprowadzeniadren, VC- napiêcie na wyprowadzeniu C, VUV- napiêciewewnêtrzne bloku undervoltage.a) b)+ +DWejœciowenapiêcieDCS F S F- -WejœciowenapiêcieDCCONTROLc)+-DSCCONTROLR HF20kFWejœciowenapiêcieDCC47kQ S1nFDCONTROLTranzystor Qs mo¿ebyæ wyjœciem transoptoraSTANDBYRys.6. Typowe wykorzystanie wyprowadzenia F.a) praca przetwornicy z czêstotliwoœci¹ 132kHz,b) praca przetwornicy z czêstotliwoœci¹„po³ówkow¹” (66kHz),c) prosta implementacja pracy zasilaczazczêstotliwoœci¹ „pe³n¹” w stanie ON i zczêstotliwoœci¹ „po³ówkow¹” w stanie standby.CzêstotliwoœækluczowanaV DRAIN136kHz128kHz4msCCzasRys.7. Modulacja czêstotliwoœci kluczowania przetwornicy(V DRAIN - idealizowany przebieg napiêcia nadrenie TOPSwitcha-GX).8 SERWIS ELEKTRONIKI 6/2002