(AC/DC) 电源IC的VCC相关部件

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本文中将确定本设计中使用的电源IC的VCC引脚相关的元器件常数。VCC引脚是电源IC BD7682FJ的电源引脚。
BD7682FJ的内部控制电路通过施加于VCC引脚的电压来工作。大家都知道，如果这个电源电路的输入电压为300V～900V的话，不仅不能直接工作，还有可能瞬间被破坏。因此，需要生成较低的DC电压供该IC电源之用。VCC的工作电压范围为15.0V～27.5V，在“变压器T1的设计　其2”中已经介绍过，计算变压器VCC绕组Nd（也称为“補助绕组”或“第三绕组”）时，已经以VCC＝24V为前提计算出了Nd。
右侧电路图为相应部分的摘录。在这里，我们来确定“VCC用电压生成（橙色框）”、“VCC绕组浪涌电压抑制（橙色框）”及“VCC启动（蓝色框）”相关电路的元器件常数。
VCC电压生成用整流二极管D18及滤波用电容C5
通过电路图橙色框内的二极管D18和电容C5，将VCC绕组Nd（电路图的第5－6绕组）产生的开关电压整流为DC电压并滤波。该电路与二极管整流型DC/DC转换器基本相同。（框内的电感L4实际上是不使用的，请忽略。另外，电阻Rvcc1是浪涌抑制电阻，后续会进行说明）
D18的耐压通过计算施加于D18的反向电压Vdr来确定。
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VCC(max)按31.5V。VCC引脚具有VCC OVP（过电压保护）功能，其最大值为31.5V，所以VCC电压即使上升到这个电压值，也不会超过D18的耐压。设Vf为1V。VIN（max）为900V。根据“变压器T1的设计　其2”中求得的结果，Nd为8匝，同样，Np为64匝。
将这些值代入，

考虑到余量后，根据145V/0.7≒200V，最终选择具有200V耐压的二极管。D18根据其目的需要选择适合高速开关的类型。此次使用ROHM生成的快速恢复二极管RF05VAM2S。
电容C5选择22µF的铝电解电容比较合适，根据Vcc（max）耐压为35V。
VCC绕组用浪涌电压抑制电阻Rvcc1
受变压器的漏电感（Lleak）影响，当MOSFET从ON至OFF的瞬间，将产生大的浪涌电压（峰波噪声）。这种浪涌电压是由VCC绕组所引起的，VCC电压上升可能会引发VCC引脚的VCC OVP动作。插入5~22Ω左右的抑制电阻Rvcc1来降低这种浪涌电压。请在实际安装在产品中的状态下确认VCC电压的上升情况并调整电阻值。
VCC启动用电阻R11、R12、R13、R14、电容C6、二极管D19
对于VCC绕组的VCC电压来说，二次侧的输出是基础（Ns：Nd）。所以，在原理上，电路如果不开始开关工作，就不会产生VCC电压，故需要在启动时另行给IC施加VCC电压。启动用电阻（Rstart）R11、R12、R13、R14与启动用电容（Cstart）C6一起启动IC。另外，还可以使用这种CR来调整启动时间。此外，对待机功耗也有影响。
启动用电阻Rstart可通过以下公式所示的最小和最大条件求出。根据VIN_min取余量，VIN_start按180V。根据技术规格书，VCC UVLO（max）为20V，且待机时电路电流IOFF、即启动前的VCC最大电流为30µA，但需要确保余量，所以按40µA。VCC OVP（max）在技术规格书中的规定是31.5V，保护电路动作时的VCC电流Ion1取最小值300µA。
Rstart＜VIN_start－VCC UVLO（max）/IOFF＝（180V－20V）/40µA＝4000kΩ
Rstart＞VIN_max－VCC OVP（max）/Ion1＝（900V－31.5V）/300µA＝2895kΩ
2895kΩ＜Rstart＜4000kΩ
根据计算结果，Rstart为2940kΩ（R11、R12各1MΩ，R13、R14各470kΩ）。
启动用电容（Cstart）C6由于还具有使VCC稳定的作用，所以推荐采用2.2µF以上的电容。再考虑到前述的启动时间，本次采用4.7µF的电容。图中显示了Cstart与VIN的启动时间的关系。

关于与启动电阻Rstart之间的关系，如果将Rstart的值设置的较小，则启动时间缩短，待机功耗增加。反之，如果将Rstart的值调大，则启动时间延长，待机功耗变小。
当VIN接通时，C6被充电；当VCC引脚的电压达到启动电压时，IC开始工作。其后，当输出电压超过恒定电压时，VCC生成电路工作且供给VCC电压。二极管D19要避免给启动时的滤波用电容C5充电。D19使用反向电流IR很低的开关二极管1SS355VM（ROHM生产）。请参考这里的电路图（在该电路中，Rvcc1为22Ω）。
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关键要点:

・IC的电源VCC由利用了二次侧输出的VCC绕组生成。
・启动时未发生二次侧输出，因此另行设置启动用电压供给电路。
・为了避免VCC OVP的误动作，需要用来抑制VCC绕组的浪涌电压的电阻。