降低离线电源启动电流消耗的方法
2004年10月B版
引言
开关电源(SMPS)可以方便、高效的把较高的(市电)电压降成适合负载工作的电压。开关电源的核心是脉宽调制(PWM)控制器。PWM控制器需要电源才能工作,当PWM控制器进入稳态状态后,通常都是从一个辅助绕组来获取工作所需的能量。然而,在PWM电路稳定之前,即使已经接通了输入电源,
当Vcc电容上的电压达到规定门限电压(Vcc turnon)值时,PMW控制器开始进行脉冲调制,同时自身消耗也急剧增加,此时电阻上的启动电流可以忽略不计,仅由Vcc电容单独向PMW控制器供电。如果设计合理,经过几个ms后,通过二极管连接至Vcc的辅助绕组就可以接替Vcc电容供电给PWM控制器,因此计算Vcc电容值的主要依据是在辅助绕组接替供电工作之前,需要电容器Vcc为控制器供电的时间内。如遇到偶然情况,例如过载,Vcc的电压低于欠电压锁定电平(UVLO)时,PWM控制器将停止输出脉冲。在选择UVLO电平时,既要保证为PWM控制器内部逻辑电路提供合适的偏置电流,又要保证MOSFET有足够的Vgs。记住,在电流模式SMPS中, Vgs是驱动电压减去检测电阻上的压降,通常为1V。图1给出了用UC3843控制器构成的离线电源的典型结构。
计算启动电阻阻值有多种方法,其中之一是根据启动时间(电源输出电压达到标称电压所需的时间)来计算。启动时间由startup1 和 startup2两部分构成,startup1为上面提到的PWM控制器的启动时间,startup2是电源电压Vout达到目标电压所需的时间。通常startup2比startup1要小得多,
参数：
Startup1 = 250ms;
Startup2 = 10ms;
Vin 最小值 = 85×1.414 =120VDC;
Vcc turn-on = 15V;
VUVLO = 8V;
ICC1 = 2.5mA ,ICC1为控制器以选定开关频率工作的耗电流和MOSFET的耗电流之和。
图1 带启动电阻的UC3843控制器启动电路
图2 可降低功耗的半波连接方案
图3 当辅助电压上升到一定值时,双极性晶体管就关闭
图4 完美解决损耗难题的高压启动源
