用PWM直流控制器簡化開關(guān)電源設(shè)計

盡　　管 PWM 直流/直流開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)很簡單，但要用它做出實用的電源，還需要增加各種功能，如起動偏壓、軟起動、開關(guān)驅(qū)動、穩(wěn)壓、短路保護、過壓保護、過熱保護等。今天，一只小型直流/直流 PWM 控制器 IC 就可以實現(xiàn)上述的絕大多數(shù)功能。

　　但是，在電信和其它高電壓應(yīng)用（即，輸入電壓大于 15V）中經(jīng)常存在直流/直流轉(zhuǎn)換器的起動問題。控制器的運行需要一個偏置電壓，以產(chǎn)生柵極驅(qū)動脈沖和其它所需信號。但在起動時，唯一可用的只有輸入電壓，如果輸入電壓大于 15V，一般情況下不能用作偏置和柵極驅(qū)動電壓。因此，需要將輸入電壓降至 15V 以下，才能使電源起動。一旦電壓正常運行，就可以用輸出電壓或者變壓器、電感繞組中的電壓，為 IC 提供偏置供電。

　　但是，大多數(shù)直流/直流控制器自身不帶起動電路，電源設(shè)計人員要自己增加獨立的起動電路和偏置電壓（圖1a）。這樣雖然使 PWM 控制器具有多功能性，可以用于更寬的輸入電壓范圍，但多出的起動電路卻增加了復(fù)雜性和電源的體積。

　　美國國家半導(dǎo)體公司在自己的LM50xx系列8V ~ 100V PWM控制器（包括LM5020、LM5025、LM5030等）中集成了一個高電壓起動電路（圖 1b），從而為設(shè)計者解決了這個問題。這一功能的實現(xiàn)是因為控制器的制造采用了一種100V工藝。

　　這樣，高輸入電壓可以直接送至控制器的V_IN管腳，它是內(nèi)部線性穩(wěn)壓器的輸入。該穩(wěn)壓器產(chǎn)生一個約 8V 的 V_CC 電壓，用于為控制器提供起動電源。線性穩(wěn)壓器的 V_CC 電壓可以在外部從 VCC 腳得到，這樣做有幾個原因。

　　一個原因是 V_CC 管腳是線性穩(wěn)壓器中外接輸出電容的連接點，電容用于保持干凈的 V_CC 電源。

　　另一個原因是 V_CC 可以作為電路中其它低壓 IC 的電源，如運放、邏輯器件和柵極驅(qū)動器等。