单端PWM控制器NCP1205及其应用

摘要：ＮＣＰ１２０５是安森美公司采用先进技术生产的一种单端脉冲宽度调制控制器。该控制器可保证在任何负载／线路条件下的完全继续传导模式ＤＣＭ和准谐振ＱＲ操作，同时，该器件还组合了一个真正的电流模式控制调制器和一个退磁检测器。文中介绍了ＮＣＰ１２０５ ＰＷＭ控制芯片的基本结构、工作原理和主要特点，给出了它的典型应用电路。 关键词：QR；I/CO；频率软折弯；PWM控制器；NCP1205 １　概述 ＮＣＰ１２０５是安森美公司生产的一种先进的单端ＰＷＭ控制器。其应用领域主要包括：较大功率笔记本电脑用ＡＤ／ＤＣ适配器、脱机电池充电器和ＤＶＤ、ＣＤ唱机、ＴＶＳ、机顶盒（ＳＴＢ）等系统的开关电流（ＳＭＰＳ）及ＵＳＢ中的辅助电源等。 ＮＣＰ１２０５以准谐振（ＱＲ）操作和频率软折弯为主要特征。ＱＲ操作也是临界传导操作，可以保证功率ＭＯＳＦＥＴ在最小的漏－漏极电压上完成开关（亦称作谷值开关）。ＮＣＰ１２０５采用平滑频率减小技术，是低功率ＳＭＰＳ集成管理方面的一个重要创新。由于ＮＣＰ１２０５有变频模式（ＶＦＭ），因此当输出功率要求减小时，可以在不变的峰值电流上降低它的工作频率。ＮＣＰ１２０５通过谷值开关与软频率折弯特性相结合的方法可保证实现最低的开关损耗，同时可在无载条件操作时从电网吸取最低的功率，此外还可以保证具有最小的ＥＭＩ。 ２　引脚功能和结构特点 ２．１ 引脚功能 ＮＣＰ１２０５采用８脚ＰＤＩＰ（ＮＣＰ１２０５）、１４脚ＰＤＩＰ（ＮＣＰ１２０５ＳＰ２）和１６脚ＳＯ（ＮＣＰ１２０５ＤＲ２）３种封装形式，表１给出了１４脚ＰＤＩＰ封装的引脚功能说明。 表1 NCP1205P2的引脚功能 脚 号 引 脚 名 称 功 能 描 述 1 HV 连接已整流的高压（HV）总线，便在IC启动时对外部大容量电容提供充电通路 2、7、8、9、14 NC 未连接 3 Demag 零初级电流检测，自由振荡下操作可保证主开关重新启动 4 FB 反馈信号输入，用于控制PWM 5 Ct 与地之间连接一只电容器可设定最小/最大工作频率 6 OVP 过电压保护输入，门限电平是2.8V 10 GND 接地 11 Isense 电流检测输入 12 DRV MOS栅极驱动输出 13 Vcc 正电流电压施加端 ２．２ 结构特点 ＮＣＰ１２０５虽然采用三种封装形式，但片内结构和电路组成基本相同。图１所示为１４脚ＰＤＩＰ封装的电路结构图。 ＮＣＰ１２０５除了ＱＲ操作和软频率折弯之外，还具有以下几方面的特点： ●工作电压范围为８～３６Ｖ(最高可达４５Ｖ)，欠压闭锁(ＵＶＬＯ)范围宽达７．２～１５Ｖ； ●内含３ｍＡ的启动电流源，其高压启动输入脚ＨＶ施加的ＤＣ电压可达５００Ｖ； ●电流消耗典型值为３ｍＡ(ｆｓｗ＝１２５ｋＨｚ、ＶＣＣ＝３６Ｖ时)，驱动器输出源电流／镜电流(Ｉｓｏｕｒｃｅ／Ｉｓｉｎｋ)均为２５０ｍＡ； ●电流传感输入内部前沿消隐(ＬＥＢ)带有２００ｎｓ延时，因而大大提高了芯片的抗噪扰能力； ●带有过电压和过电流故障检测与保护功能。 图2 NCP1205P2的应用电路 ３　应用电路 用ＮＣＰ１２０５Ｐ２作为单端ＰＷＭ控制器的ＳＭＰＳ电路如图２所示。该系统的ＡＣ输入电压范围为８５～１６５Ｖ，直流高压可直接加到ＩＣ的ＨＶ脚，以用作ＩＣ启动电压。变压器辅助绕组、二极管Ｄ２、电阻Ｒ２和电容Ｃ１４组成的辅助电流电路，可在ＩＣ启动之后为ＶＣＣ脚提供工作电压(和电流)。齐纳二极管Ｄ７和光耦合器(ＳＦＨ６１５６－２)组成的从次级到初级的反馈环路可用于对ＰＷＭ电路进行控制。