ZHCAD91 October   2023 ATL431 , ATL431LI , TL431 , TL431LI , TLVH432

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2使用并联基准设计 SSR
    1. 2.1 设置输出电压
    2. 2.2 并联基准偏置
    3. 2.3 瞬态响应设计
  6. 3电源注意事项
  7. 4方法
    1. 4.1 并联参考设计
    2. 4.2 精度比较
    3. 4.3 功耗对比
    4. 4.4 瞬态响应比较
  8. 5结果
  9. 6总结
  10. 7参考资料

电源注意事项

反激式转换器通常用于常见的家用电源适配器,这意味着其中许多转换器必须符合国家和全球的功耗标准。设计人员必须遵循的常见标准是 DoE VI 级标准,该标准指定了基于正常输出功率的最大待机功耗。

表 3-1 待机能耗要求
输出功率待机功耗
美国 DoE VI 级 (≤49W)< 100mW
美国 DoE VI 级(50W 至 249W)< 210mW
美国 DoE VI 级 (> 249W)< 500mW

更大限度地降低控制环路中并联基准的功率耗散对于满足全球功耗标准至关重要。控制环路的功率耗散可以通过以下方式计算得出:施加到该控制系统的电压乘以流过的电流。施加到控制系统的电压是反激式转换器的输出电压,该电压被设置为所需的值;因此,尽可能减小通过控制网络的电流是降低功率耗散的关键。

GUID-20230801-SS0I-MBG2-PV9M-DBHFXHMKTQJJ-low.svg图 3-1 流经 SSR 反馈网络的电流

图 3-1 显示,流经控制环路的总电流是通过电阻分压器的 Iq 电流、通过光耦合器二极管的反馈电流 IFB(secondary) 以及偏置电流 Ibias 之和。

方程式 4. Pdissipation=Vout×(IFB(secondary)+Ibias+Iq)

方程式 4 是采用 SSR(对于次级偏置拓扑)的反馈网络的功率耗散计算公式。选择具有较高 CTR(电流传输比)的光耦合器,可通过增大光耦合器电阻来降低次级侧反馈电流 IFB(secondary)。在保持相同比率的同时增加电阻梯上的电阻可以降低 Iq;然而;这样做的代价是会增加输出电压对 Iref 的依赖,后者在不同条件下会有很大差异。降低反馈网络中功率耗散的常见设计选择是降低偏置电流 Ibias。该偏置电流只能降至 IKA(min),而不会对反激式转换器的性能产生负面影响。在需要降低功耗的应用中,选择具有更低最小 IKA (min) 的并联基准是最佳实践。

表 3-2 器件关键规格比较
器件带隙基准标称 Iref 电流最小阴极电流
TL431Vref = 2.495VIref = 2µAIKA(min) = 1mA
TLVH432Vref = 1.24VIref = 0.1µAIKA(min) = 100µA
ATL431Vref = 2.5VIref = 30nAIKA(min) = 35µA
TL431LIVref = 2.495VIref = 0.2µAIKA(min) = 1mA
ATL431LIVref = 2.5VIref = 0.2µAIKA(min) = 80µA

表 4-4 展示了在选择并联基准时的一些主要规格,其中,较低的 IKA(min) 可降低功率耗散,而较低的标称 Iref 可提高反激式输出的精度和可靠性。这些规格使 ATL431 成为旨在尽可能降低功率耗散以满足全球法规的理想设计。