PN8036M ac-dc晶片非隔離電源方案

2021-01-08 驪微電子

PN8036M內置650V高壓啟動模塊,實現系統快速啟動、超低待機功能。該晶片提供了完整的智能化保護功能,包括過流保護,欠壓保護,過溫保護。另外PN8036M的降頻調製技術有助於改善EMI特性,下面跟隨驪微電子小編芯朋微代理詳細了解非隔離ac/dc電源晶片PN8036M小家電方案。

1. 高壓啟動:在啟動階段,內部高壓啟動管提供2mA電流對外部VDD電容進行充電;當VDD電壓達到VDDON,PN8036M晶片開始工作,高壓啟動管停止對VDD電容充電。啟動過程結束後,輸出通過隔離二極體對VDD電容提供能量,供晶片繼續工作。

2. 恆壓工作模式:晶片通過VDD管腳對輸出進行電壓採樣,VDD電壓經過內部分壓電阻分壓得到採樣電壓VRF。當VRF低於內部基準電壓VREF,晶片開啟集成的高壓功率管,對儲能電感充電,當電感電流達到內部基準電流IPEAK,晶片關閉集成的高壓功率管,由系統二極體對儲能電感續流。圖2-1和圖2-2分別給出連續模式(CCM)和非連續模式(DCM)下系統關鍵節點工作波形。同時晶片集成負載補償功能,可以提高恆壓精度,實現較好的負載調整率。

實際應用中VDD對輸出的電壓採樣還受到隔離二極體影響,因此晶片VDD-REF設置為12.3V(TYP),以抵消隔離二極體上的壓降。

3.PFM 調製:晶片工作在PFM模式,同時內部設置IPEAK隨晶片工作頻率FSW降低而降低,晶片開關周期每增大1us,Ipeak降低約10mA。由於晶片內置採樣,最大Ipeak固定,當輸出電壓和輸出電流固定時,電感感量是唯一調製工作頻率的參數。建議電感量為0.5mH (EE-13), 如果感量過小,系統帶載能力會偏小,如果感量過大,容易造成電感飽和,影響可靠性。

4.軟啟動:為了避免非隔離系統啟動階段因進入深度CCM模式,帶來較大電流尖峰,PN8036設置軟啟動功能,通過限制Toffmin降低啟動階段的開關頻率。同時晶片設計較小的LEB時間(300ns),以降低LEB時間內能量大小,避免系統啟動時的高電流尖峰。

5. 智能保護功能:

PN8036M非隔離ac/dc電源晶片集成全面的保護功能,包括:過溫保護、VDD欠壓保護功能,並且這些保護具有自恢復模式。

過溫保護-當晶片結溫超過150℃,晶片進入過溫保護狀態,輸出關閉,當晶片結溫低於120度,晶片重新啟動。

VDD欠壓保護-當晶片VDD電壓低於VDDoff,晶片重新啟動。晶片異常自恢復的時間通過VDD電容調整,VDD電容越大,自恢復時間越長。

PN8036M非隔離ac/dc電源晶片內部集成了PFM控制器以及智能功率MOSFET,內置MOSFET具有650V高雪崩能力,以較低的BOM成本(外圍元件數目極少)方便的實現寬電壓高壓降壓小功率電源解決方案,驪微電子廣泛應用於非隔離型家電產品和工業產品等。

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