芯片亮點
VDD耐壓高:芯片VDD耐壓大于40V,高于海外競品10V以上;
工作頻率可調:芯片振蕩器工作頻率由外圍電阻RRT、電容CCT所設定,頻率可達500kHz;
驅動能力強:芯片采用大電流圖騰柱式輸出驅動,提供±1A的峰值輸出驅動能力,應用場景更廣泛;
運放內部集成:芯片內部集成了高增益,低輸出阻抗的誤差放大器。可通過內部運放實現閉環反饋;
芯片系列化:芯片按照啟動電壓閾值、最大占空比、以及工作電流大小進行區分,推出多個版本,適配不同需求;
應用靈活:芯片內部邏輯簡單,可靈活搭建Buck、Boost、Buck-Boost、反激等諸多電路拓撲,還可作為PWM發生器來使用;
AP8262X系列版本區分
高可靠性
Chipown工業輔源系列芯片全部通過工業級JEDEC可靠性嚴苛認證。
問題一
芯片工作頻率是如何產生的?
AP8262X系列芯片內部集成振蕩器電路,工作頻率由外圍電阻RT、電容CT充放電時間所決定,頻率可達500kHz。
AP8262振蕩器工作示意圖
在一個脈沖周期里,芯片基準源VREF通過電阻RRT給電容CCT充電,VRT/CT上升到內部設定電壓上限VRT/CT_H時,振蕩器電路控制內部電流源對CCT以恒流Idisc放電,VRT/CT放電至內部設定電壓下限VRT/CT_L時,泄放電路關閉,CCT重新充電,開啟新一周期。
AP8262 RT/CT引腳波形示意圖
可參考以下簡化公式來設計RRT、CCT:
問題二
RRT電阻阻值與CCT電容容值可以
隨意選取嗎?
理論上RRT 、CCT 大小可以隨意選取,但實際應用中RRT 、CCT存在一個合理的選擇范圍。
RRT太小會使得給CCT充電電流較大,當充電電流超過內部放電電流時,CCT無法放電,振蕩器停止工作;
當RRT選好后,CCT太小會使得三角波下降沿時間較短。若三角波下降沿時間小于芯片內部延時與驅動下降沿時間,則驅動將出現異常;
在確定的頻率下,RRT或CCT一方選擇太大,則會使得另一方太小;
因此綜合考慮,RRT推薦值5kΩ~100kΩ,CCT推薦值1nF~100nF。
問題三
不同版本AP8262X系列芯片
VDDon、VDDoff閾值不同,
該如何選擇?
對于帶輔助繞組供電的拓撲,建議選擇閾值遲滯電壓大的版本,確保在輔助繞組建立供電之前芯片VDD不會降到VDDoff以下(見典型應用一);
對于輸入電壓較低的DC-DC應用,可選擇遲滯電壓小的版本,輸入電壓直接給VDD供電(見典型應用二) ;
對于輸入電壓較高或輸入電壓范圍寬的DC-DC應用,建議外接輔源供電或在輸入和VDD之間再接一級穩壓電路。
AP8262 UVLO功能示意圖
問題四
芯片如何實現系統閉環反饋?
AP8262X系列芯片內部集成了高增益,低輸出阻抗的誤差放大器。放大器同相端接入芯片內部2.5V基準,引出反相端FB和輸出端COMP方便進行環路配置與調整。
芯片實現穩壓反饋具有兩種方式,一種是使用外部的誤差放大器,如TL431,誤差放大器的輸出反饋到芯片的COMP腳,實現閉環反饋;另一種是將輸出電壓分壓反饋到芯片FB腳,通過芯片內部誤差放大器產生誤差反饋,即COMP腳電壓,來實現閉環反饋;
AP8262 反饋方式一
AP8262 反饋方式二
AP8262X系列芯片最大的特點就是使用靈活,工程師們可以通過搭建外圍電路來實現所需輔助功能。
01
軟啟動電路
軟啟動會使得啟動階段最大峰值電流限制逐步的提高,可以大大減小器件的應力。
芯片上電時,COMP腳內部恒流源通過二極管D1給電容C充電,COMP腳電壓隨電容C電壓逐步升高,從而使得脈沖電流逐步增大來實現軟啟動功能。二極管D2在系統下電時通過芯片內部阻抗給C放電,使得再次上電時軟啟動功能正常。
AP8262軟啟動電路
02
斜坡補償電路
峰值電流控制模式在CCM工況下占空比高于50%時,會出現次諧波振蕩,需要斜坡補償電路使得擾動逐步縮小。
將AP8262的RT/CT腳電壓通過一射極跟隨器電路,疊加到CS管腳電流采樣信號上,等效于對電流波形擾動添加了斜坡抑制,從而使得系統穩定,斜坡補償量通過RSLOPE電阻來調節。
AP8262斜坡補償電路
03
快速關斷電路
在需要快速關斷的場合,可以將芯片COMP腳電壓下拉到2VF以下(兩個二極管壓降),或將CS管腳電壓上拉至高電平來快速關斷芯片輸出。
這里提供了一種快速關斷電路,當給Q2基極施加一個高電平,通過兩個三極管的配合使COMP腳電壓下拉并保持該狀態。
AP8262快速關斷電路
AP8262X系列芯片簡單易用,可靈活搭建Buck、Boost、Buck-Boost、反激等諸多電路拓撲,還可作為PWM發生器來使用。以下推薦兩型典型應用電路。
典型應用一:離線應用,隔離反激拓撲,采用外部誤差放大器(TL431)進行反饋。供電采用輔助繞組供電。
AP8262 應用于原副邊隔離反激系統
典型應用二:DC-DC應用,Boost升壓拓撲,采用內部誤差放大器進行反饋(反饋接FB引腳),輸入電壓直接供電。
AP8262 應用于Boost升壓系統
應用要點
VDD和VREF電容CVDD和CVREF放在距離VDD、VREF管腳和GND管腳最近的地方;使用內部誤差放大器時,為了減小管腳對地寄生電容對于穩定性的不良影響,反饋網絡盡量靠近FB管腳,減小走線長度和面積。
振蕩器頻率設置電阻RRT、電容 CCT取值在推薦范圍之內,RRT推薦值為5kΩ~100kΩ,CCT推薦值為1nF~100nF。RRT、CCT到芯片管腳的連接盡量短,少外部干擾;CCT接地需要接到芯片地,接功率地會帶來不穩定干擾;
CS腳建議增加RC濾波器,提高抗干擾性,其截止頻率應大于10倍開關頻率。RCSF推薦值為1kΩ,CCSF推薦值為300pF。
啟動電阻RSTART(反激系統)的選取除了滿足啟動電流要求外,還需要綜合考慮啟動時間以及電阻上損耗;
電阻RBLEEDER可以避免欠壓鎖定期間芯片漏電流使得MOSFET誤開通,推薦值10kΩ;
審核編輯:劉清
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原文標題:【工業級輔源系列】高可靠峰值電流PWM控制芯片,完美替換284X
文章出處:【微信號:chipown,微信公眾號:芯朋微電子】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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