一种电流模式交错控制变换器及控制芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种电流模式交错控制变换器及控制芯片，所述变换器包括VIN输入电源为20V～100V，正激变压器T1和T2分别与后续器件构成两路输出，电容C0为VCC管脚滤波电容，电阻R3为RT管脚对地电阻，用于控制振荡器频率，电容C1和C2为COMP1、COMP2管脚对地电容，用于调节环路稳定性，电容C3、C4为SS1和SS2管脚对地电容，用于实现系统的软启动，N3、N4在正激变换器中形成天然的同步整流器件，第一输出通道与第二输出通道采用同样的结构，辅助绕组La通过二极管D1为IC控制芯片VCC供电，输出电容Cout1为第一通道的输出电容，整个系统仅由一颗控制芯片驱动控制，在提升功率密度、缩减方案体积、降低方案成本方面进行了很好的优化，同时又不牺牲系统性能。

【技术实现步骤摘要】
一种电流模式交错控制变换器及控制芯片
本专利技术涉及电源管理
，具体涉及一种电流模式交错控制变换器及控制芯片。
技术介绍
单端正激变换器由于其结构简单、工作可靠、效率高、输入输出电器隔离等优点，在开关电源中得到了广泛应用。对于正激变换器，正常工作时，占空比最大利用率通常不大于50％，那么意味着另外还有一大半的时间变换器是处于闲置状态，如果考虑将闲置状态的时间利用起来，则能够进一步扩大变换器的输出功率，因此增加一路输出通道是非常好的选择，一方面可以利用原系统的(电磁抗干扰)EMC资源，又可以在增大输出功率时减小系统体积、降低方案成本。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术公开了一种电流模式交错控制变换器及控制芯片，所述变换器包括IC控制芯片、正激变压器(T1，T2)、电容(C0，C1，C2，C3，C4)、电阻R3、输出采样电阻R5、功率开关管(N1，N2)、电流采样电阻(R1，R2)、第一通道、第二通道，同步整流器件(N3，N4)、输出供电电感L1、辅助绕组La、二极管D1、输出电容Cout1、隔离组件、VIN输入电源，VIN输入电源为20V～100V，正激变压器T1和正激变压器T2分别与后续器件构成两路输出，电容C0为VCC管脚滤波电容，电阻R3为RT管脚对地电阻，用于控制振荡器频率，电容C1和电容C2为COMP1管脚、COMP2管脚对地电容，用于调节环路稳定性，电容C3、电容C4为SS1管脚和SS2管脚对地电容，用于实现系统的软启动，N3、N4在正激变换器中形成天然的同步整流器件，第一输出通道与第二输出通道采用同样的结构，辅助绕组La通过二极管D1为IC控制芯片VCC供电，输出电容Cout1为第一通道的输出电容。作为本专利技术的一种改进，所述IC控制芯片包括电压调节模块、LDO/BIAS/UVLO模块及OSC振荡器，电压调节模块用于将高压VIN转为IC控制芯片内部中压电源VCC，中压电源VCC通常8～15V，主要用于为驱动模块Driver供电。作为本专利技术的一种改进，所述LDO/BIAS/UVLO模块为中压电源VCC转成内部低压电源VDD，产生偏置，使能EN，确定VCC的启动电压和欠压电压的功能。作为本专利技术的一种改进，所述第一通道包括RAMP斜坡模块，用于进行斜坡补偿，COMP1管脚，COMP1管脚由电阻r1上拉至内部电源VDD，在IC控制芯片的SS1引脚和COMP1管脚之间设有一钳位结构，SS1引脚设有一充电电流,由使能EN控制,COMP1管脚通过三极管q1、三极管q2和电阻r2、电阻r3后送至放大器CMP2的负输入端，放大器CMP1、放大器CMP2的正输入端连接RAMP模块的输出,COMP1管脚的负输入端为0.5V基准，放大器CMP1和放大器CMP2的功能都是控制输出关断，放大器CMP1为触发过流保护时强制输出关断，放大器CMP2为正常环路工作状态下控制输出关断。作为本专利技术的一种改进，所述放大器CMP1和放大器CMP2的输出送至或门，或门的输出送至RS触发器的R端，用于控制驱动关断，RS触发器的S端为时钟信号CLK1，用于控制驱动导通，RS触发器的输出送至驱动模块。作为本专利技术的一种改进，所述钳位结构由运放AMP和NMOSn1组成，用于确保SS1信号不低于COMP1管脚信号，因而系统上电时，通过SS1引脚外挂电容控制SS1引脚的上升速度，便可以控制COMP1管脚的上升速度。作为本专利技术的一种改进，所述隔离组件由TL431+光耦组成，并连接到芯片的COMP管脚。作为本专利技术的一种改进，所述OSC振荡器确定系统的开关频率，频率由RT脚的外挂电阻进行调节。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的双通道变换器，节省外围成本，减小方案体积，增大输出功率，本专利技术设计的斜坡补偿功能相比传统斜坡补偿技术，当占空比低于50％时，并不进行斜坡补偿，可以更精确地实现预设的输出功率，本专利技术提供一种双通道正激变换器及控制芯片，两路输出通道完全独立，利用一个变换器系统的资源实现了两个变换器的功能，且两路通道的驱动输出相位相差180°，极大地避免了输入纹波电流的增加，整个系统仅由一颗控制芯片驱动控制，在提升功率密度、缩减方案体积、降低方案成本方面进行了很好的优化，同时又不牺牲系统性能。附图说明图1为电流模式交错控制器电路结构示意图。图2为振荡器电路结构示意图。图3为关键信号波形示意图。图4为斜坡补偿模块的电路结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。实施例：一种电流模式交错控制变换器及控制芯片，所述变换器包括IC控制芯片、正激变压器(T1，T2)、电容(C0，C1，C2，C3，C4)、电阻R3、输出采样电阻R5、功率开关管(N1，N2)、电流采样电阻(R1，R2)、第一通道、第二通道，同步整流器件(N3，N4)、输出供电电感L1、辅助绕组La、二极管D1、输出电容Cout1、隔离组件、VIN输入电源，正激变压器T1和正激变压器T2分别与后续器件构成两路输出，电容C0为VCC管脚滤波电容，电阻R3为RT管脚对地电阻，电容C1和电容C2为COMP1管脚、COMP2管脚对地电容，电容C3、电容C4为SS1管脚和SS2管脚对地电容，第一输出通道与第二输出通道采用同样的结构，辅助绕组La通过二极管D1为IC控制芯片VCC供电，输出电容Cout1为第一通道的输出电容，所述IC控制芯片包括电压调节模块、LDO/BIAS/UVLO模块及OSC振荡器，电压调节模块用于将高压VIN转为IC控制芯片内部中压电源VCC，所述LDO/BIAS/UVLO模块为中压电源VCC转成内部低压电源VDD，产生偏置，使能EN，确定VCC的启动电压和欠压电压的功能，所述第一通道包括RAMP斜坡模块、COMP1管脚，COMP1管脚由电阻r1上拉至内部电源VDD，在IC控制芯片的SS1引脚和COMP1管脚之间设有一钳位结构，SS1引脚设有一充电电流,由使能EN控制,COMP1管脚通过三极管q1、三极管q2和电阻r2、电阻r3后送至放大器CMP2的负输入端，放大器CMP1、放大器CMP2的正输入端连接RAMP模块的输出,放大器CMP1的负输入端为0.5V基准，所述放大器CMP1和放大器CMP2的输出送至或门，或门的输出送至RS触发器的R端，RS触发器的S端为时钟信号CLK1，RS触发器的输出送至驱动模块，所述钳位结构由运放AMP和NMOS管n1组成，所述隔离组件由TL431+光耦组成，并连接到芯片的COMP管脚，所述OSC振荡器确定系统的开关频率，频率由RT脚的外挂电阻进行调节。工作原理：从整个拓补来看,看单个通道,在功率开关管N1导通阶段，输入电源为变压器T1的初级电感Lp1充电，初级电感Lp1上正下负，初级电感Lp1电流呈斜坡上升趋势，其电流大小可由采样电阻R1进行采样；同时变压器T1的次级电感Ls1上正下负，次级电感Ls1电压由变压器T1的匝比决定，可以表达如下：VIN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流模式交错控制变换器及控制芯片，其特征在于，所述变换器包括IC控制芯片、正激变压器(T1，T2)、电容(C0，C1，C2，C3，C4)、电阻R3、输出采样电阻R5、功率开关管(N1，N2)、电流采样电阻(R1，R2)、第一通道、第二通道，同步整流器件(N3，N4)、输出供电电感L1、辅助绕组La、二极管D1、输出电容Cout1、隔离组件、VIN输入电源，正激变压器T1和正激变压器T2分别与后续器件构成两路输出，电容C0为VCC管脚滤波电容，电阻R3为RT管脚对地电阻，电容C1和电容C2为COMP1管脚、COMP2管脚对地电容，电容C3、电容C4为SS1管脚和SS2管脚对地电容，第一输出通道与第二输出通道采用同样的结构，辅助绕组La通过二极管D1为IC控制芯片VCC供电，输出电容Cout1为第一通道的输出电容。/n

【技术特征摘要】
1.一种电流模式交错控制变换器及控制芯片，其特征在于，所述变换器包括IC控制芯片、正激变压器(T1，T2)、电容(C0，C1，C2，C3，C4)、电阻R3、输出采样电阻R5、功率开关管(N1，N2)、电流采样电阻(R1，R2)、第一通道、第二通道，同步整流器件(N3，N4)、输出供电电感L1、辅助绕组La、二极管D1、输出电容Cout1、隔离组件、VIN输入电源，正激变压器T1和正激变压器T2分别与后续器件构成两路输出，电容C0为VCC管脚滤波电容，电阻R3为RT管脚对地电阻，电容C1和电容C2为COMP1管脚、COMP2管脚对地电容，电容C3、电容C4为SS1管脚和SS2管脚对地电容，第一输出通道与第二输出通道采用同样的结构，辅助绕组La通过二极管D1为IC控制芯片VCC供电，输出电容Cout1为第一通道的输出电容。


2.根据权利要求1所述的电流模式交错控制变换器及控制芯片，其特征在于，所述IC控制芯片包括电压调节模块、LDO/BIAS/UVLO模块及OSC振荡器，电压调节模块用于将高压VIN转为IC控制芯片内部中压电源VCC。


3.根据权利要求2所述的电流模式交错控制变换器及控制芯片，其特征在于，所述LDO/BIAS/UVLO模块为中压电源VCC转成内部低压电源VDD，产生偏置，使能EN，确定VCC的启动电压和欠压电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂才根，张胜，谭在超，罗寅，丁国华，
申请(专利权)人：苏州锴威特半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32