uvw输出电压_如果输出电压降到UVLO以下怎么办

人们越来越重视能效和节能。同步整流器(SR)有助于提高将离线交流电源转换为5V电源为USB智能手机电池充电的效率。在此转换期间，SR控制器的集成电路(IC)需要适当的偏置，以便为SR MOSFET提供足够的驱动。USB应用中的偏置电压通常高于4V。由于BC1.2 USB电池充电标准规定电源适配器的输出范围为4.1V至6V，因此SR控制器IC可以从该输出偏置，如图1所示。

图1:使用SR控制器偏置输出电压的反激式转换器

如果输出电压降至UVLO以下会怎样？

这种偏置方法简单易行，几乎没有额外的成本。当输出电压高于4V时，它工作良好，但当VDD上的电压为4V时，SR控制器IC进入欠压锁定(UVLO)状态。这里的问题是，当输出下降到4V以下时，SR仍然需要工作。事实上，在USB智能手机应用中，SR仍然需要在输出降至3V之前工作。这是因为电池充电操作需要恒定电流操作，并且适配器保持提供恒定电流，而其输出电压下降以帮助诸如动态电源管理(DPM)期间的电池充电之类的操作。

图2示出了典型的5V-3A电源适配器的输出特性。当输出降至3V时，运行停止，因为在3V时，锂离子电池无法充电；因此，SR不需要偏置功率。事实上，当大电流出现在3V时，故障将被识别。

图2:典型5V-3A电源适配器的输出特性

当输出降至4V以下时，SR关闭，这将导致性能下降。首先，由于体二极管传导的电压增加，SR的关断导致恒定的电流偏移，引起不必要的瞬变。其次，流经SR MOSFET(QSR)沟道的电流现在流经其体二极管。所产生的高功率损耗可能导致温度升高，这可能导致热失控和损坏。因此，在输出降至3V之前，需要使用其它方法来维持SR。

带电荷泵的偏置SR控制器

另一种方法是使用电荷泵电路。图3解释了电路中电荷泵的操作。当检测到的输出电压降至4V以下且Vp引脚连接至适配器的输出时，电容器C2上的VDD电压通过开关S1上升至2x Vp，S2将交替开启/关闭。当输出在3V和4V之间时，SR偏置电压VDD保持在6V到8V，从而实现期望的SR偏置电压。

这种方法需要额外的组件和控制功能来为S1和S2设置正确的定时。您可以将这些元件和控制功能集成到一个IC中，以简化应用设计，但您仍然需要三个专用引脚和一个电容(C1)来实现该功能。

图3:电荷泵偏置

使用线性调节器的偏置SR控制器

在反激式转换器工作期间，一个脉冲序列施加于SR MOSFET的漏极引脚。在USB智能手机电源适配器的设计中，脉冲幅度远高于4V。图4是可用于将线性调节器的输出调节到5V的线性调节器，并且该输出连接到SR控制器的VDD引脚。然而，这种方法变得不太吸引人，因为必须增加四个附加元件，这增加了成本和电路板空间。

图4:脉冲线性调节器偏置

带简单调节器的偏置SR控制器

由于其成本和复杂性，前两种方法在USB智能手机充电应用中通常不是首选。例如，UCC24636等新开发的SR控制器采用由“简单调节器”组成的更简单的偏置方法，如图5所示。

图5:简单的稳压偏置

偏置VDD引脚接受4V至30V的宽电压范围。——驱动器的输出在内部箝位到MOSFET的10V栅极电压电平。这些特性使一个简单的调节器(外部带有二极管和电阻)能够在输入和负载范围内将VDD电容充电到适当的水平。当漏极引脚处的电压产生脉冲时，二极管(D)对脉冲进行整流，而电阻(R)和电容(C)对脉冲进行滤波，以向VDD提供DC电压和功率。

表1显示了基于TI设计的通用交流输入至5V/3A输出参考设计的偏置结果，该设计采用通用离线输入和5V-3A输出反激式转换器UCC28704和UCC24636。

VinVO条件VCC (V)80-85Vac空载SRV DD 8.78 VO=3 vsr vdd 4.57230 vac VO=VO(最大)IOCC SRV DD 21.8 VO=3 vsr vdd 18.2265 vac VO=VO(最大)IOCC SRVDD25.3

表1:简单调节器的偏置结果

结果描述了高于4.57V的最小控制器VDD电压，即使转换器输出下降到3V，从而保持大量的偏置电压以保持UCC24636工作。

当离线交流电源转换为5V为USB智能手机的电池充电时，SR控制器在适当偏置的情况下可以帮助提高效率。

评何