電源圈的朋友都知道,開(kāi)關(guān)式電源柵極驅動(dòng)要求對于低電壓高電流的應用而言尤其重要。原因在于通常由幾個(gè)MOSFET 器件并聯(lián)來(lái)滿(mǎn)足特定設計的高電流規范要求,因此單一集成電路控制器與驅動(dòng)器解決方案就變得不再可行,MOSFET 并聯(lián)可降低漏極到源極的導通電阻,并減少傳導損耗。但是,由于并聯(lián)器件的增多,柵極充電的要求也隨之提高。本文就將針對PWM應用中的低電壓反饋進(jìn)行講解。
輸出電壓接近低于1V電平,電源控制集成電路制造商推出了包括內部低電壓參考的產(chǎn)品,以適應新情況的要求。但是,如果設計人員希望既采用高性能驅動(dòng)器,又使用包括的內部參考高于反饋電壓的 PWM,那該怎么辦?換言之,調節輸出電壓為 1V 的情況通常都需要 1V 或更低的參考電壓,由 PWM 內部誤差信號放大器的同相輸入提供。
應用電路(見(jiàn)圖 1)提出了一種備用方法,可反饋低于 PWM 參考電壓的輸出電壓。正常情況下,輸出電壓高于誤差信號放大器的參考,因此 VOUT 與接地之間簡(jiǎn)單的電阻分壓器會(huì )將調節電壓設置在 PWM 誤差信號放大器的同相輸入的水平上。但是,當 VOUT 低于誤差信號放大器參考電壓時(shí),反饋電壓必須分壓,而不是下降。分壓意味著(zhù)必須從另一個(gè)調節電壓源添加一些額外的電壓至反饋電壓。
圖1 低電壓同步降壓反饋解決方案
UCC3803在引腳8上提供 4V 的內部電壓參考。此外,在 PWM 誤差信號放大器的同相輸入上的內部電壓為 VREF/2,或 2V。通過(guò) R1 反饋 100% 的 VOUT,再通過(guò) R2 反饋一部分 VREF,可在引腳2上對 UCC3803 反饋節點(diǎn)應用疊加的原理:
=×VREF + ×VOUT (1)
就圖 1 顯示的應用電路而言,UCC3803 配置為電壓模式操作,因此可適當選擇第三類(lèi)補償方案。由于 R1 是控制環(huán)路補償的一部分,因此必須先計算出該值,然后根據以下方程式選出 R2的值:R2=×R1 (2)
舉例來(lái)說(shuō),假設先定 R1為 1kΩ,而 VOUT 為 1V,那么就可根據方程式3計算得出 R2的值如下:
R2=×(1×103W)=2kΩ (4)
如果應用中 PWM 控制器不向集成電路外部提供參考電壓,仍可應用上述技術(shù),但還需要從其它調節源添加圖 1 中 VREF所提供的額外電壓。
選擇采用帶有集成驅動(dòng)級的單一PWM控制器,還是考慮采用與PWM控制器分開(kāi)的外部驅動(dòng)器雙芯片解決方案,有時(shí)很難說(shuō)清楚。雙芯片解決方案可實(shí)現性能增強的優(yōu)勢,但也必須進(jìn)行認真比較,因為它相對造成成本增加,而且失去了單集成電路方法的簡(jiǎn)單性。不過(guò),當低電壓、高電流以及高頻電源轉換的最佳性能絕對必需時(shí),選擇哪種 PWM 控制器也就不必受限于誤差信號放大器參考電壓了。