3.8 前沿消隐电路
前沿消隐电路如图9所示。正常时,A点电压较低,2管导通,则C2输出为高电平;故障时,也就是功率MOSFET的电流过大时,A点电位升高,使得2管关闭,这样C2输出为低电平,出现故障脉冲。值得一提的是,2管的栅极输入信号和它的源极输入信号不是同步的,这样设计的好处是可以避免短暂时间内电流过大的情况。若电流一直很大,则可以发挥前沿消隐作用。这两个信号的延时大小由几级反相器和电容构成,其中以电容的贡献最大,其设计延时时间为200ns。
4 仿真结果
仿真过程中,着重对正常运行、过压、欠压、过流、过载等情况做了分析。图10中模拟了负载变化时功率MOSFET输出的变化情况。最下面一条波形为负载情况经过光耦合和低通滤波器后的电压,中间一条波形为IC内部电压 Vcc信号,最上面一条波形为功率MOSFET栅极上的驱动电压信号。可以看出,由于充电,Vcc不断增加达到8.6V时便不再增加(过压保护电路起作用),IC开始工作。当负载逐渐变小时,引起反馈电压升高,使得反馈到IC的信号增大,其功率MOSFET栅极的驱动电压的占空比减少,最终为0。
图11中模拟了IC内部电压发生异常时的情况。最下面一条波形为功率MOSFET的栅极驱动电压,中间一条波形为自动重启动电路的工作信号(Vstart),最上面一条波形为IC内部电压 Vcc信号。可以看出,当Vcc 上升到8.5V时,自动重启动电路关闭,同时计数器开始计数,这时功率MOSFET 还处于工作状态。当Vcc 降低到7.5V时,自动重启动电路开始工作,对外接10μF电容进行充电。这样反复进行8次,在第九个周期时,功率MOSFET再次工作,符合最初的设计要求。
5 结论
本文设计了一种适用于便携式设备的功率开关电源的IC,通过对其功能及特性的分析,设计了各个子模块的电路,并对其进行了模拟仿真。结果表明,负荷调节灵敏、精确,各种保护电路动作及时可靠。
本文关键字：开关电源 开关电源技术，电源动力技术 - 开关电源技术
