高可靠峰值电流PWM控制芯片,完美替换284X

芯片亮点
vdd耐压高:芯片vdd耐压大于40v,高于海外竞品10v以上;
工作频率可调:芯片振荡器工作频率由外围电阻rrt、电容cct所设定,频率可达500khz;
驱动能力强:芯片采用大电流图腾柱式输出驱动,提供±1a的峰值输出驱动能力,应用场景更广泛;
运放内部集成:芯片内部集成了高增益,低输出阻抗的误差放大器。可通过内部运放实现闭环反馈;
芯片系列化:芯片按照启动电压阈值、最大占空比、以及工作电流大小进行区分,推出多个版本,适配不同需求;
应用灵活:芯片内部逻辑简单,可灵活搭建buck、boost、buck-boost、反激等诸多电路拓扑,还可作为pwm发生器来使用;
ap8262x系列版本区分
高可靠性
chipown工业辅源系列芯片全部通过工业级jedec可靠性严苛认证。
问题一
芯片工作频率是如何产生的?
ap8262x系列芯片内部集成振荡器电路,工作频率由外围电阻rt、电容ct充放电时间所决定,频率可达500khz。
ap8262振荡器工作示意图
在一个脉冲周期里,芯片基准源vref通过电阻rrt给电容cct充电,vrt/ct上升到内部设定电压上限vrt/ct_h时,振荡器电路控制内部电流源对cct以恒流idisc放电,vrt/ct放电至内部设定电压下限vrt/ct_l时,泄放电路关闭,cct重新充电,开启新一周期。
ap8262 rt/ct引脚波形示意图
可参考以下简化公式来设计rrt 、cct:
问题二
rrt电阻阻值与cct电容容值可以
随意选取吗?
理论上rrt 、cct 大小可以随意选取,但实际应用中rrt 、cct存在一个合理的选择范围。
rrt太小会使得给cct充电电流较大,当充电电流超过内部放电电流时,cct无法放电,振荡器停止工作;
当rrt选好后,cct太小会使得三角波下降沿时间较短。若三角波下降沿时间小于芯片内部延时与驱动下降沿时间,则驱动将出现异常;
在确定的频率下,rrt或cct一方选择太大,则会使得另一方太小;
因此综合考虑,rrt推荐值5kω~100kω,cct推荐值1nf~100nf。
问题三
不同版本ap8262x系列芯片
vddon、vddoff阈值不同,
该如何选择?
对于带辅助绕组供电的拓扑,建议选择阈值迟滞电压大的版本,确保在辅助绕组建立供电之前芯片vdd不会降到vddoff以下(见典型应用一);
对于输入电压较低的dc-dc应用,可选择迟滞电压小的版本,输入电压直接给vdd供电(见典型应用二) ;
对于输入电压较高或输入电压范围宽的dc-dc应用,建议外接辅源供电或在输入和vdd之间再接一级稳压电路。
ap8262  uvlo功能示意图
问题四
芯片如何实现系统闭环反馈?
ap8262x系列芯片内部集成了高增益,低输出阻抗的误差放大器。放大器同相端接入芯片内部2.5v基准,引出反相端fb和输出端comp方便进行环路配置与调整。
芯片实现稳压反馈具有两种方式,一种是使用外部的误差放大器,如tl431,误差放大器的输出反馈到芯片的comp脚,实现闭环反馈;另一种是将输出电压分压反馈到芯片fb脚,通过芯片内部误差放大器产生误差反馈,即comp脚电压,来实现闭环反馈;
ap8262  反馈方式一
ap8262  反馈方式二
ap8262x系列芯片最大的特点就是使用灵活,工程师们可以通过搭建外围电路来实现所需辅助功能。
01
软启动电路
软启动会使得启动阶段最大峰值电流限制逐步的提高,可以大大减小器件的应力。
芯片上电时,comp脚内部恒流源通过二极管d1给电容c充电,comp脚电压随电容c电压逐步升高,从而使得脉冲电流逐步增大来实现软启动功能。二极管d2在系统下电时通过芯片内部阻抗给c放电,使得再次上电时软启动功能正常。
ap8262软启动电路
02
斜坡补偿电路
峰值电流控制模式在ccm工况下占空比高于50%时,会出现次谐波振荡,需要斜坡补偿电路使得扰动逐步缩小。
将ap8262的rt/ct脚电压通过一射极跟随器电路,叠加到cs管脚电流采样信号上,等效于对电流波形扰动添加了斜坡抑制,从而使得系统稳定,斜坡补偿量通过rslope电阻来调节。
ap8262斜坡补偿电路
03
快速关断电路
在需要快速关断的场合,可以将芯片comp脚电压下拉到2vf以下(两个二极管压降),或将cs管脚电压上拉至高电平来快速关断芯片输出。
这里提供了一种快速关断电路,当给q2基极施加一个高电平,通过两个三极管的配合使comp脚电压下拉并保持该状态。
ap8262快速关断电路
ap8262x系列芯片简单易用,可灵活搭建buck、boost、buck-boost、反激等诸多电路拓扑,还可作为pwm发生器来使用。以下推荐两型典型应用电路。
典型应用一:离线应用,隔离反激拓扑,采用外部误差放大器(tl431)进行反馈。供电采用辅助绕组供电。
ap8262 应用于原副边隔离反激系统
典型应用二:dc-dc应用,boost升压拓扑,采用内部误差放大器进行反馈(反馈接fb引脚),输入电压直接供电。
ap8262 应用于boost升压系统
应用要点
vdd和vref电容cvdd和cvref放在距离vdd、vref管脚和gnd管脚最近的地方;使用内部误差放大器时,为了减小管脚对地寄生电容对于稳定性的不良影响,反馈网络尽量靠近fb管脚,减小走线长度和面积。
振荡器频率设置电阻rrt、电容 cct取值在推荐范围之内,rrt推荐值为5kω~100kω,cct推荐值为1nf~100nf 。rrt、cct到芯片管脚的连接尽量短,少外部干扰;cct接地需要接到芯片地,接功率地会带来不稳定干扰;
cs脚建议增加rc滤波器,提高抗干扰性,其截止频率应大于10倍开关频率。rcsf推荐值为1kω,ccsf推荐值为300pf 。
启动电阻rstart(反激系统)的选取除了满足启动电流要求外,还需要综合考虑启动时间以及电阻上损耗;
电阻rbleeder可以避免欠压锁定期间芯片漏电流使得mosfet误开通,推荐值10kω;


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