新型组合式COOLMOS器件在开关电源中的应用研究

1、新型组合式COOLMOS器件在开关电源中的应用研究        摘要：COOLMOS ICE2A165/265/365是Infineon technologies 公司推出的系列PWM+MOSFET二合一芯片，其突出特点是由其组成的开关电源，在市电电网中工作时，无需外加散热器即可输出的输出功率；且能自动降低空载时的工作频率，从而降低待机状态的损耗；同时还具有过、欠压保护、过热保护、过流保护以及自恢复功能，因而在中小功率开关电源中有着广泛的应用前景。    关键词：COOLMOS；PWM;开关电

2、源；功率器件主要特点 公司的系列芯片是新型器件，该器件是控制器和开关管组合为一体的功率器件，它的主要特点如下：耐压为，导通电阻低；无需散热器即可输出较大的功率；具有过、欠压保护、过热保护、过流保护和自恢复功能；待机状态及空载时能自动降低工作频率，从而降低损耗；最低工作频率为，可以避免可闻噪声；电路结构简单，所需外部电路元件少，可大大减少开关电源的体积和重量，提高系统的可靠性。由于系列芯片具有以上诸多特点，因而可广泛用于中、低功率的开关稳压电源中。使用该芯片不仅电路组成简单，而且可靠性很高，所以?在中、低功率电子设备中有着广泛的应用前景。引脚功能 采用双列直插式结构，其封装形式为，现将各管脚功能

3、说明如下：脚：软启动设置端，设计者可通过改变外围电路参数自行设置所需的软启动时间。脚：反馈信号输入端，在启动瞬间，通过输出取样电路可控制光耦的输出电流，从而改变反馈信号的大小，进而控制控制器的输出占空比。该器件的最大输出占空比为。脚：工作电流检测端，该器件可对输出电流的大小进行实时监测，以便在输出电流过大时切断信号的输出，从而实现过流保护。、脚：为的漏极。脚：空脚。脚：内部控制器供电电源端，输入电压范围为。脚：电源地。开关电源的设计采用 组成的开关电源的原理电路如图所示。该电路的设计要求是：输入电压： ?；输出电压：；输出电流：。下面根据设计要求，给出图所示电路的主要元件的设计方法。 电流检测

4、电阻的选择根据设计要求，如选择为核心控制器件，可通过将器件设定在输出功率的上限，然后通过取样电阻设定电流的最大值。由于接在的源极，因而可检测的工作电流。由于要求 ，因此，在为时，可选在以下。 脉冲变压器的设计要求脉冲变压器的初级电感（即励磁电感）中的电流与电压的关系近似为： 式中： 为初级电感两端的电压；为开关脉冲宽度。图1    由上式可知，脉冲变压器的初级电感值要适当 ，一般在到之间比较合适。输出功率较大时可取低一些；反之则应取高点。在反激式电路中，磁芯应加气隙，以调整脉冲变压器的初级电感，同时应注意变压器的绕组排列，以尽量减少漏感，避免造成对过大的应力。 次

5、级电路的设计次级电路主要是选择整流管和滤波电容。整流管应根据输出电流和电压来选择，一般在低输出电压情况下，可采用肖特基二极管，而输出电压较高时，则需要采用快恢复二极管。当开关频率较高时，应采用超快恢复二极管作整流管，以减小其反向电流对初级的影响。滤波电容的容量应满足输出电压纹波的要求，及应能有效滤除开关所产生的噪声。 反馈调整电路的设计反馈调整电路由光耦和可调三端稳压器组成。在启动瞬间，通过输出取样电路可以控制光耦的输出电流，从而改变反馈信号的大小，同时控制控制器的输出占空比，以确保电源在低电网电压和满载启动时达到规定的调整值。用、组成滞后补偿网络时，其时间常数应为，若选为，那么，应选择在。设计注意事项用 设计开关电源时，最主要的问题是不易起振。所以在设计过程中必须注意以下问题：（）输出端必须加假负载。因为输出端在空载时，电路不易起振，而当流经假负载的电流超过时，则比较容易启动。（）内部控制器的供电电压不能超过，若超过，则会因易受保护而难以起振。（） 过流检测电阻不宜过大，因为过大可能难以起振。因为当上的电压超过时，系统