混合频率模式绿色PWM控制器MC44603在开关电源中的应用

作者：时间：2012-03-15来源：网络收藏

　　MC44603中误差放大器的典型直流电压增益为70dB，其非反相输入端与内部2.5V基准电压相连，变换器的输出电压经检测电阻分压后与误差放大器的反相输入端相连。误差放大器的输出端外接环路补偿电路后可以实现对误差放大器的补偿，如图3所示。
MC44603既可以采用电流模式控制，也可以采用电压模式控制。在电流工作模式下，MC44603主要通过电流检测比较器实现对峰值电感电流的控制。在每个工作周期内，输出开关管在峰值电感电流达到误差放大器输出信号设定的阈值时截止。这样就实现了误差信号对电感峰值电流的逐周控制。
　　电感电流信号通过与开关管串联的电流检测电阻RS转化为电压信号。该电压信号输入电流检测比较器输入端，而后与误差放大器输出信号设定的阈值相比较。在正常工作状态下，峰值电感电流主要由误差放大器输出端（引脚13）上的电压控制，如下式所示。

图3 MC44603原理框图
　　由于电流检测比较器的阈值内置为1.0V，因此峰值电感电流最大值可以用下式计算得到：

　　MC44603内置的振荡器是一个精确的锯齿波发生器，具有同步功能。在正常工作模式下，振荡器的输出电压将在1.6V至3.6V之间变化。对定时电容CT的充放电主要是通过MC44603内部的两个电流源，ICharge和IDischarge，实现的。实际上，由于定时电容CT与ICharge在任何时候都是相连的，为了保证定时电容可靠放电，放电电流必须要高于充电电流，如图4所示。

图4 振荡器简化结构图
　　锯齿波主要是由两个比较器实现的。这两个比较器将CT上的电压与振荡器输出信号的波谷（1.6V）和波峰（2.6V）相比较。锁存器将记住振荡器的工作状态。
　　MC44603的最大占空比为80％，并且只有在振荡器定时电容充电过程中才允许开关管导通。这样，振荡器的充电时间和放电时间的大小由下式决定：

　　其中：
　　Tcharge为振荡器充电时间；△V是振荡器输出信号的峰-峰值；Icharge为振荡器充电电流；
　　Tdischarge为振荡器放电时间；Idischarge为振荡器放电电流。
　　MC44603内部的同步电路包含两个比较器。来自外部的同步信号，经过这两个比较器，在与0.7V 和3.7V电压相比较后送入振荡器。如果不需要同步功能，应当将引脚9接地。

图5 祛磁电路原理图
　　在反激变换器中，主要依靠辅助绕组上的电压来监测变压器磁芯的状态，以防止其饱和。辅助绕组上的电压具有以下特点：（1）在开关管导通时，为负；（2）在开关管截止时，为正；（3）在死区时间内，为零，但通常伴有振铃。MC44603中的祛磁电路正是根据上述原理对辅助绕组的电压进行监测。将引脚8接地可以禁止祛磁功能。祛磁电路原理图如图5所示，祛磁检测工作波形图如图6所示。从图中可以看出，在控制器内部，祛磁比较器的非反相输入端增加了一只箝位二极管D以及反相有源箝位电路。另外，还增加了祛磁锁存电路，其作用是当祛磁检测信号输入端（引脚8）上的电压低于65mV以及新的重启动过程开始时，祛磁电路输出保持低电平。这样作的目的是为了避免引脚8上的振铃信号对祛磁检测产生影响。祛磁电路的输出信号直接与控制器的输出端相连，能够在祛磁检测过程中禁止控制器的输出。