用ncp1200代换脉宽调制操纵uc3842的应用电路[指南]

用ncp1200代换脉宽调制操纵uc3842的应用电路[指南]用ncp1200代换脉宽调制操纵uc3842的应用电路[指南] 用NCP1200代换脉宽调制控制UC3842的应用电路用NCP1200代换脉宽调制控制UC3842的应用电路摘要:介绍了低功率通用离线电源的脉宽调制电流模式控制器NCP1200的优点及其代换电路，同时结合代换电路，指出了实际应用中出现的问题和解决办法。关键词:脉宽调制控制器电流模式控制 NCP1200 NCP1200是ON Semiconductor公司生产的低功率通用离线电源脉宽调制电流模式控制器，它代表向超密集型开关电源的大飞跃。该器...

用ncp1200代换脉宽调制操纵uc3842的应用电路[指南] 用NCP1200代换脉宽调制控制UC3842的应用电路用NCP1200代换脉宽调制控制UC3842的应用电路摘要:介绍了低功率通用离线电源的脉宽调制电流模式控制器NCP1200的优点及其代换电路，同时结合代换电路，指出了实际应用中出现的问题和解决办法。关键词:脉宽调制控制器电流模式控制 NCP1200 NCP1200是ON Semiconductor公司生产的低功率通用离线电源脉宽调制电流模式控制器，它代表向超密集型开关电源的大飞跃。该器件在对元件数据要求比较严格的场合，特别是在低价AC/DC变换器或辅助电源等应用方面，不失为理想的选择。NCP1200包含了基于UC3842的电源中通常所需的所有必要元件，包括定时元件、反馈器件、低通滤波器和自供电等。 1 NCP1200的结构与设计特点 1.1 NCP1200的内部结构 NCP1200采用标准电流模式体系，关断时间由峰值电流设置点确定。其内部结构如图1所示，器件内部集成有跳周期比较器、40/60/100kHz时钟、Q触发器D?0.8复位、欠压锁定高低稳压器等。出于NCP1200内置有时钟发生器，所以无需外接R-C元件。它的工作频率可在40kHz、60kHz或100kHz中选择。光耦合器直接接至反馈管脚2上，内部的集成电路控制监视信号流。250ns的前缘消隐(LEB)电路节省了一个外部R-C网络。NCP1200采用SO-8或DIP8封装。其管脚说明如表1所列。表1 NCP1200的管脚说明引脚号引脚名称功能说明 1 Adj 调整起跳峰值电流该引脚用来调整开始跳周期工作的电平 2 FB 设置峰值电流设置点通过将一个光耦合器连到该引脚，可随输出功率的需求来调整峰值电流设置点 3 CS 电流检测输入用于检测初级电流并通过一个L.E.B将其送入内部比较器 4 Gnd 集成电路接地端 5 Drv 驱动脉冲驱动器至外部MOSFET的输出 6 Vcc 集成电路电源该引脚连接一个典型值为10μF的外部电容 7 NC 空脚 8 HV 从交流线路上产生Vcc 该引脚连到高压干线上，可向Vcc大容易注入一恒定电流 1.2 设计特点 (1)低待机功耗 NCP1200具有符合美国能源之星(Energy Star)和欧洲蓝天使(Blue Angel)等待机能耗规定的低成本解决方案。由于开关电源在正常负载条件下具有良好的效率，而在输出功率减小时，其效率将开始下降。因此如果采用跳过一些不需要的开关周期的方法，NCP1200就可以大大减小在轻负载时的功率消耗。在空载情况下，NCP1200的总待机功率可达到国际能源机构(IEA)最新建议的要求。 (2)无需辅助电源绕组 NCP1200拥有专利的甚高压集成电路(VHVIC)技术，此技术使集成电路可由高压直流干线直接供电，即NCP1200具有动态自供电(DSS)功能。因此，在电池充电器应用中，使用NCP1200时无需设计专门的初级电路来应付辅助电源的瞬间丢失(如当Vout降低时)。 (3)工作时无音频噪声 NCP1200在大的峰值电流时并不跳周期，而是等待直至峰值电流降至用户可调的最大限制值的1/3以下时才发生跳周期，这使得变压器不发生振鸣，因而可选择便宜的磁性器件而不会出现噪声。 (4)短路保护通过持续监视反馈线的状况，NCP1200能检测到出现短路的情况，并立即将输出功率减少，对对整个电路保护。一旦短路消失，控制器即回复正常工作。因此，对于给定的应用(如恒定输出功率的电源)，可以很方便地断开这个保护功能。此外，NCP1200还具有110mA峰值拉/灌电流能力、直接光耦连接以及内部热关断等优点。 2 代换电路图2是用NCP1200代替UC3842的代换电路，该控制芯片通常应用在单端反击电路中，电路中的NCP1200直接由高压直流干线供电。假如对代换电路做些小调整将会有意想不到的结果。 (1)进一步降低总待机功耗集成电路内部的功耗由其内部各电子模块(时钟、比较器、驱动器等)的功耗组成，但也取决于MOSFET的栅极电荷量Qg。驱动MOSFET的平均电流(不包含驱动器的效率，并忽略各种电压降)为: I=fsw?Qg/2 其中，fsw为最大开关频率(Hz); Qg为MOSFET的栅极电荷(C) 所以可以通过以下方法进一步来减小功耗; *用具有小栅极电荷量Qg的MOSFET; *通过一个二极管将脚8连至电源输入端; *如果采用辅助绕组使Vcc电平持续保持在Vcc l之上，那么，内部启动源将自动断开而集成电路将完全由此绕组自供电。而且，来自主干线的总功率将明显降低。但必须确保辅助电压不超过16V，特别是在过冲瞬态情况下(例如突然去掉负载)。因此，还应采用有效的过压保护(OVP)。 (2)过载检测失效将一个20kΩ的电阻从FB接至地端将使过载保护电路失效。这是一个非常有用的方法，特别是在需要构建一个恒输出功率变换器时。 (3)跳周期调节通过改变管脚1上出现的直流电压，可以调节跳周期发生时的电流值。在缺省情况下，峰值电流会在降至最大峰电流的三分之一以下时发生跳周期。如果需要在更大的电流时进入待机状态，可简单地将一个电阻接在管脚6(Vcc)上以提升管脚1的电平。相反地如果认为缺省的跳周期峰值电流设定点太高，也可将一个电阻从管脚1接地而使其降低。管脚1的输出电阻典型值为24kΩ。 (4)外接MOSFET 由于允许集成电路外接MOSFET，所以可选用防雪崩器件。某种情况下(例如低输出功率时)，不用有源箝位电路也能工作。但如果此泄漏通路持续施加超过MOSFET BVdss的漏极-源极电压，则必须使用箝位网络，且必须有一个无源RC网络或一个瞬态电压抑制器TVS。此外，通过控制MOSFET的栅极信号还可以降低器件的变换速率，从而减小电磁干扰(EMI)。图2 代换电路 3 应注意的问题及解决办法如果器件是工作在250V交流干线上，则最大整流电压可高至350V直流。假如使用的NCP1200是100kHz型号，那么，其功耗为340×1.8mA=612mW(1.8mA的数值在更高工作温度时会下降)。而DIP8封装的NCP1200所提供的结到空气的热阻Roj-A为100?/W。因此，在已知最大工作环境温度(如70?)和最大允许结温(125?)条件下，它的最大功耗为550mW，这已超过100kHz型号所设的最差功耗为550mW，这已超过100kHz型号所设的最差功耗预算。对此，可以通过以下方法来解决:一是在NCP1200的DIP8焊盘周围增加一些铜箔面积。二是在引脚8外串联一个二极管，以使最大输入电压降至222V(2×350/π)，从而使功耗低于400mW。还有一个办法就是通过一个辅助绕组来实现自供电，以永久断开自供电。SO-8封装的NCP1200也可以通过相同的方法来解决这一问题。 4 结束语由于NCP1200具有待机功耗低、无需辅助绕组、工作时无音频噪声等优点，而且与传统的脉宽调制控制器相比(如UC3842)，NCP1200几乎不需要外部元件，因而该芯片在开关模式电源(SMPS)领域中有着广阔的应用前景。

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