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TDA16888的腳9(Vcc)內部并聯一支17.5V的齊納二極管Z3(見圖2),只要該腳上的電壓達17.5V以上,IC則被保護。在IC的任意腳都有專門的靜電放電(ESD)電路,用作ESD保護。只要Vcc腳上電壓超過14V的門限,IC則從待機狀態進入操作模式。當電源電壓降至11V的門限以下時,IC則從操作模式進入待機狀態。 通過TDA16888的電源控制和腳13(PWMSS)的軟啟動特性,在電源電壓進入穩態后,PWM控制器通過內部的偏置控制被賦能運行
2.保護電路
TDA16888的比較器C6通過腳19(PFCVS)傳感過電壓后,立即關閉PFC和PWM的柵極驅動,履行過電壓保護功能。運算跨導放大器OTA2除了用作改進PFC預調整器的負載調整之外,也通過對腳19上的信號檢測,實現對乘法器輸出QM的適度控制和快速過電壓保護。 萬一PFC輸出出現欠電壓,比較器C4通過腳19檢測。為提升PFC輸出電壓,減小負載電流,PWM控制器將關斷其柵極驅動器輸出。欠電壓關閉必須在IC欠電壓自鎖之前發生,也就是說,關閉PWM輸出時,腳9(Vcc)上的電壓恰好在11V的欠電壓自鎖門限以上。如果在腳19上的電壓由于某種原因降至1V以下,比較器C2則被觸發,IC腳8上的PFC輸出立即關閉。 TDA16888的比較器C3和C9分別通過腳6(PFCCL)和腳11(PWMCS)傳感器和檢測PFC和PWM變換器的電流。只要腳6和腳11上的電壓達到峰值電流限制門限,則會立即關斷腳8(PFCOUT)或腳10(PWMOUT)柵極驅動輸出。 此外,TDA16888的每個引腳都具有抗ESD保護功能。
3.振蕩器/同步化
TDA16888振蕩器頻率由一只連接于腳16(RSOC)與地之間的外接電阻設定。為保證有一個低電流消耗和對電磁干擾(EMI)有一個高阻抗,相應的電容被集成。PFC和PWM時鐘信號與PFC電壓斜坡一樣,通過內部的振蕩器同步化。為確保時鐘頻率的精確度,時鐘信號由三角波而不是鋸齒波信號派生而來,并且提供一個占空比為50%的時鐘參考信號。在饋送到PFC和PWM之前,振蕩器時鐘信號的頻率通過D寄存器(D-Latch)減半。 PFC斜坡信號由一個緩慢的下降沿和陡峭的上升沿組成?紤]到在腳5(GNDS)上的電流測量和OP2的腳5與腳3(PFCCC)之間外部有補償,PFC斜坡極性先于其它波形反轉。 IC的振蕩器也可與施加到腳12(SYNC)上的外部時鐘脈沖信號同步化。但由于振蕩頻率在進入PFC和PWM電路之前被二等分減半,故同步頻率宜為工作頻率的2倍。只要同步信號處于高電平,振蕩器的三角波信號則被阻斷,并且其時鐘信號是高電平。外部的時鐘信號從高到低變化,振蕩器就釋放。施加到腳12(SYNC)上的一個外部時鐘信號,通過腳16腳(ROSC)上的外接電阻,可使振蕩頻率fosc從0.66focs到2fosc變化。為減小在低負載條件下的總電流消耗,在腳13(PWMSS)上的電壓只要低于0.4V(PWM控制器禁耗),振蕩器頻率則被平分。
4.PFC控制器
TDA16888中的PFC控制器帶雙環控制。其中,內環控制由OP2、C1和PFC驅動器組成,利用連續或斷續模式的平均電流控制,實現對AC線路輸入電流波形的校正。外環控制主要由OP1、乘法器、OP2、C1、FF1和PFC驅動器支撐,控制PFC輸出DC電壓。此外,OTA1、OP2、C1、FF1和PFC驅動器組成第三個控制環路,在PWM控制器被禁能時,允許PFC電路作為輔助電源工作。此情況下,為減小總電流消耗,PFC電路工作頻率應為正常工作頻率的一半。為得到最小的AC輸入電流(過零時)間隙,PFC驅動輸出信號的最大占空比為94%。
5.PWM控制器
與通常采用的前沿電流消隱比較,TDA16888的PWM控制器采用改進的電流型控制,包含有效的斜率補償,以提高對尖峰脈沖噪聲的抑制能力。該作用的實現,通過OP3、電壓源V1(1.5V)、低通濾波元件R1及腳15(PWMRMP)上的外接電容實現。PWM負載電流通過腳11(PWMCS)外部的并聯電阻檢測,并由OP3進行放大。在功率晶體管開通時,由于電容放電產生的超前尖峰,被一個低通濾波器所抑制。利用電壓V1與后隨低通濾波器的結合,能產生一個帶有超前陷波的階躍斜坡,可完全補償一個超前尖峰噪聲。 PWM控制器根據在腳15(PWMRMP)上的PWM斜坡電壓和腳14(PWMIN)上的輸入電壓采用后沿調制。而PFC控制器的脈沖寬度調制采用前沿觸發,這樣可以避免PFC與PWM控制器之間的電磁干擾(EMI)。為阻止變壓器飽和,PMW最大占空比限制到50%。通過改進的電流方式控制,從最大負載到無載,可得到穩定的脈沖寬度調制。 TDA16888的振蕩器頻率設定電路及其相關波形如圖3所示。 |
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