新型智能功率開關IR4010及其應用
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七十年代電源發生了“20KHz革命, ”實現了高頻率、小型化,從而進入了開關電源時代。電源電路集成化推進了開關電源小型化的進程,也提高了電源可靠性。初期,集成化只局限在小功率的控制電路.隨著技術的發展把控制部分和功率部分做成一個整體器件,叫做智能功率開關。
目前,已有許多廠家生產這種功率開關,并獲得廣泛的應用。就其工作原理來說,現有功率開關可分為以下幾種類型 ：
1.PWM電流型.如:MOTOROLA公司MC333XX系列。
2.PWM電壓型.如:POWER INTEGRATION公司的TOP系列。
3.ON/OFF控制型.如:POWER INTEGRATION公司的TINY系列。
最近,IR公司推出一種新型的功率開關,型號為IR4010。與前面所述各種功率開關不同,IR4010是一種準諧振,變頻工作模式。最大特點是功率管在零電流條件下接通,電路調節采用變頻控制,因而具有效率高、易于濾波的優點。本文將介紹IR4010功率開關有關情況。
2 IR4010功率開關介紹
IR4010是一種電壓型和電流型控制電路與功率MOSFET組合成的一種混合功率集成器件。
1.IR4010主要特點
· 初級電流型控制,次級電壓型控制
· VCC有過壓保護功能,又有欠壓鎖定功能
· 內部固有過流保護
· 過溫保護,140°C時器件關斷
· 準諧振工作,變頻控制
· 內部功率MOSFET RDS(ON)MAX=3.9W
2.引腳功能(見表一)
3.電路特性參數
最大絕對額定值如下：
· 漏極峰值電流 IDPEAK=7.2A
· 最大開關電流 IDMAX=2.7A
· 最大VCC電源電壓 VCC=35V
· 最大控制電壓 VTH=6V
·控制部分功耗 PD2=0.8W
推薦工作條件:控制端信號寬度Tth2sup3;1mS
功率MOSFET參數如下：
VDSS=650V
IDSS=300NA
RDS(ON)=3.9 W
TR=250NS
控制部分主要參數如下：
VCC電源電壓啟動工作門限 VCCUV+=16V
VCC電源電壓啟動滯后鎖定電壓 VCCHYS=6V
VCC靜態工作電流 IQCC=30MA
最大關斷時間 TOFFMAX=45~55US
準諧振最小信號寬度 TTH(2) sup3;1mS
最小關斷時間 TOFFMINsup3;1.5mS
控制端門限1 VTH(1)=0.73V
控制端門限2 VTH(2)=1.45V
VCC過壓保護值 VCC(OVP)=22.5V)
熱關斷動作溫度 TJ(TSD)=140`C
以上參數是電路設計的基本依據
4.器件內電路框圖及電路工作原理
圖1是IR4010內電路的框圖,該圖基本說明了器件的內部主要電路組成.需說明的
是VCC(反應輸入電壓)的過.欠壓保護功能.VCC=16V時控制電路啟動工作,具有6V滯后鎖定功能,即在VCCpound;10V時,電路不工作,欠壓保護.VCC>22V時,電路同樣不工作,過壓保護.
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