开关电源次级智能电压型pwm控制芯片ka3511

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1、开关电源次级智能电压型PWM控制芯片KA3511

2、第1内容显示中开关电源次级智能电压型P控制芯片KA3511山东省临沂市电子工业公司毛兴武（临沂276004）临沂师范学院物理系刘复义（临沂276007）1引言开关电源（SMPS）次边监控IC，用作组成SMPS的辅助（housekeeping）电路，以履行过电压和欠电压保护及遥控开/关等功能。SPMS次边监控IC，内部电路往往比初级侧P控制器IC更加复杂，引脚也往往更多。但是，使用此类IC后，不会引起SMPS元件数量和成本上的增加。本文介绍的美国快捷公司生产的PCSPMS次边

3、监控芯片KA3511，是一种改进型的固定频率P控制IC。用其设计PC电源，是目前比较理想的选择。2引脚功能及主要特点KA3511采用22脚DIP封装，引脚排列如图1所示。KA3511主要由振荡器、误差放大器、P比较器、过电压保护（OVP）与欠电压保护（UVP）电路、遥控开/关控制电路、电源好（pA；（5）对于SMPS的＋3.3V、＋5V和＋12V输出，具有OVP和UVP功能；（6）遥控开/关控制功能；（7）为监视电源电压电平，使微处理器安全操作，内置电源好信号产生器；（8）精密电压参考，容差为±2％（4.9V≤Vref≤5

4、.1V）；（9）电源电压VCC=14～30V，待机（standby）电流（ICC）典型值是10mA。3工作原理31振荡器KA3511是固定频率P控制IC，内部线性锯齿波振荡器的频率由IC脚7外部电阻RT和脚8外部电容CT设定：fosc=32P控制电路KA3511的P控制电路如图2所示，图3为其工作波形。误差放大器用作感测电源输出电压，它的输出连接到P比较器的同相输入端。死区时间控制比较器有一个0.12V的失调电压，以限制最小输出死区时间。P比较器为误差放大器调节输入脉冲宽度提供了一个手段。当振荡器定时电容CT放电时，在

5、死区时间比较器输出上产生一个正脉冲。时钟脉冲控制触发器，并使输出晶体管Q1和Q2禁止。为使Q1和Q2推挽工作，脉冲控制触发器将调制脉冲对准Q1和Q2中的一只晶体管，其输出频率是振荡器频率的一半。输出P通过CT上的正锯齿波与两个控制信号中的任意一个进行比较完成。或非（NOR）门驱动输出晶体管Q1和Q2使能，此情况仅当触发器时钟输入为低电平时发生。随控制信号幅值的增加，输出脉冲宽度相应变窄。控制信号是电源输出的反馈输入，亦即误差放大器输入。33软启动电路KA3511的软启动电路如图4所示。软启动的目的是防止SMPS的输出（3

6、.3V/5V/12V）在启动时上升太快，达到OVP电平。在主电源开始接通时，死区时间控制电压为3V，尔后进入低态。低态电压由R1和R2决定：VDTC(LO控制比较器信号和误差放大器输出，使主电源开关的占空比相应变化，实现SMPS输出电压的调节。R5与C1组成补偿电路，以使系统稳定。35OVP电路OVP电路如图6所示。OVP功能通过IC脚13、脚14和脚15分别连接到SMPS次边＋3.3V、＋5V和＋12V的输出实现。IC内部电阻R1与R2、R3与R4和R5与R6的电阻比与参考电压Vref决定每一个OVP电平。例如，对于＋

7、3.3V输出的OVP门限电压为：VOVP1(＋3.3V)=×VA=×Vref=4.1V同理，R3与R4、R5与R6决定的＋5V和＋12V输出的OVP电平分别是62V和142V。IC脚16（PT）是OVP比较器的另一个保护输入，OVP电平由PT外部电阻R101和R102决定（典型值是115V）。36UVP电路KA3511的UVP电路如图7所示。该电路由带三个输入的UVP比较器及R1与R2、R3与R4和R5与R6电阻分压器组成。对于SMPS次边＋3.3V、＋5V和＋12V的三个输出，每一个UVP电平分别是2.3V、4V

8、和10V。37遥控开/关与延迟电路KA3511的遥控开/关及延迟电路如图8所示。这部分电路利用微处理器控制。如果有一个大信号施加到IC脚6，比较器输出高电平，并被传送到开/关延时电路和电源好（PG）电路。如果没有信号施加到脚6，脚6则保持5V的高电平。当REM（脚6）=“H”时，在经过约8ms的开通延时之后，P=“H”，主SMPS关断。当REM=“L”时，在经过约24ms的延时之后，P=“L”，主SMPS则工作。38R/S触发器电路图9为KA3511的R/S触发器电路。R/S触发器由OVP、UVP和一些延迟的遥控开/关

9、信号控制。如果OVP或UVP输出是高电平，触发器置位信号则为高态，P亦为“高”，主电源关断。当遥控信号是高态时，它的延迟输出信号施加到R/S触发器的复位端口，导致置位为低态，从而使输出Q是低态。在这个时间中，P通过延迟的遥控高信号保持在高态。在主电源被OVP/UVP和通过遥控初始化关断之后，如果遥控信号