(AC/DC) 设计使用IC的选择

跳跃的开发板 · 发表于 2019-10-14 14:16:09

电源规格确定后，将进入设计的第2个步骤“控制用电源IC的选择”。
为什么是“IC的选择”呢？近年来电源电路的设计上一般会利用电源用IC（电源厂商可能不同），除了拥有非常优秀的控制性能外，还会搭载各种保护功能，因此设计简略不复杂，对安装面积等反而有利。
在这里，以设计PWM方式的反激型AC/DC转换器为例，具体设定电源规格，以及决定支持该规格的电源IC。
＜AC/DC PWM方式反激式转换器设计方法＞

电源的规格是“设计开始的最低限度规格”的项目的基础山个，设定一般的条件。此外，也写下根据该条件选择IC时有哪些注意事项。
电源规格范例IC选择的要点・输入电压：85～264VAC⇒广泛输入支持的电源方式・输出：12VDC±5% / 3A　36W⇒外置输出功率晶体管・输出纹波电压：200mVp-p⇒电流模式型・绝缘耐压：一次侧－二次侧间 3kVAC⇒由光耦合器反馈控制・工作温度范围：0～50℃⇒工作保证温度范围：-40～85℃・效率：80%以上⇒开关方式・无负载时输入功率：0.1W以下⇒内置启动电路、低功耗型・输入电压：85～264VAC
预设输入规格能支持全球各国要求。IC则挑具有大范围的耐压能力且性能佳的产品。
・输出：12VDC±5% / 3A　36W
输出电压为工业设备一般使用的总线电压12V，精度通常为±5%。输出电流为3A，虽然可以选择内置开关用晶体管型IC，但为了理解基本构造，推荐外置开关用的功率MOSFET。
・输出纹波：200mVp-p
输出纹波为标准等级。着重在能降低纹波的电流模式所使用的控制IC。
・绝缘耐压：一次侧－二次侧间 3kVAC
除了变压器外，为了反馈控制以稳定输出电压，必须装设将二次侧电压（输出电压）返回一次侧的线路，而该线路也必须能够绝缘。反馈电路会使用光耦合器来绝缘。
・工作温度范围：0～50℃
工作温度范围为设备一般规格即可。为了达到该标准，应选择温度范围更大的IC和部件。
・效率：80%以上
这也算是一般常见的效率。有的DC/DC转换器会要求效率超过90%，但AC/DC转换器虽然还有改善的空间，不过效率依然达到80%，并未因此而偏低。为了达到该效率，必须采用开关方式的AC/DC转换电路。
・无负载时输入功率：0.1W以下
为了达到其目标值，必须采用能保持低功耗的控制IC才行。
而在寻找可以实现电源规格目标的IC时，也要先了解AC/DC转换的方式和特征、市场流通的控制用IC种类和功能。乍看之下非常复杂，不过只要决定好变压器方式，之后就简单许多了。此次采用PWM方式的反激式转换器，因此在寻找IC时，会先锁定能组成反激式转换器的IC。其次，依照采用PWM方式、符合输入范围和输出规格的顺序来寻找IC。可以前往IC厂商的web网站上限定条件进行搜寻，记得多加利用。
以下为能够实现该电源规格的电源IC。
BM1P061FJ：AC/DC用 PWM 控制器IC
特点

PWM频率65kHz
电流模式方式
轻负载时突发脉冲工作、降频功能
内置650V启动电路
VCC引脚低电压保护、过电压保护
CS引脚开路保护
CS引脚Leading-Edge-Blanking功能
每周期过电流限制功能
过电流限制AC校正功能
软启动功能
2次侧过电流保护电路
还有跳频功能

使用BM1P061FJ的绝缘型反激式转换器电路

BM1P061FJ是AC/DC转换器用的PWM控制器IC，能构筑绝缘型的反激式转换器。IC特点如上所述，但此次设计范例的规格中使用该款IC，主要是因为其属于采用内置650V耐压启动电路的电流模式，能充分支持整流264VAC的DC电压的PWM方式开关电源用IC，搭载启动电路和轻负载时开关降频功能、节能且高效率还有BM1PXXX系列产品阵容丰富，在设计途中变更规格也容易等诸多优点。
此外，也列出构筑反激式转换器时的基本电路。如图片所示，IC集成化高，因此外置部件非常少。关于IC的详细数据可以参照技术规格。
那么，设定好决定好能实现电源规格的IC后，推荐再稍微重温一下AC/DC转换，之后再开始进行设计。

＜相关产品信息＞

关键要点:

・在一开始设计时，大多尚未决定电源的规格。
・在开始设计时，应尽可能收集必要的资料，在可以变更的前提下，于容许范围内弹性设计电源规格。
・在实际设计电源时，电源IC占了非常重要的地位，会因为使用的IC来决定电路和部件。

(AC/DC) 设计使用IC的选择

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