[實用新型]一種基于IW3620寬電壓應用的改良線路

有效

• 申請號: 201320546410.7
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN203482458U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 壽志堅;朱士海
• 申請（專利權）人: 寧波凱耀電器制造有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本實用新型涉及一種反激式開關電源技術領域，尤其涉及一種既解決了低壓啟動的問題，同時也擴展了VinTon容量基于IW3620寬電壓應用的改良線路。

背景技術

目前的中小功率LED驅動電源，基本是采用反激式。而LED反激式的驅動芯片，目前市場占有率較高的，當屬IWATT公司的iW3620芯片。該芯片采用原邊控制、準諧振工作方式，相對于目前市場上的LED電源驅動芯片，性價比較高、技術比較成熟。但是該芯片也存在一個比較明顯的弊端，在100-277V輸入電壓的2級驅動器拓撲中（Boost+Flyback），Flyback變壓器設計和選型會存在諸多限制，甚至有可能出現完全無法設計的情況。

iw3620該芯片存在一個Vin功能腳，內接Zin電阻（圖1），該芯片功能腳設計初衷是為了實現3個功能：

1、在芯片啟動之前，通過該功能腳的上拉電阻，給VCC功能腳充電的作用。

2、當VCC電壓達到芯片啟動電壓，芯片開始工作，首先將Vin腳所接的內置小信號MOS柵極驅動使能，該MOS進入開通狀態，同時檢測Zin電阻分得的電壓加以判別，如果電壓分別高于或者低于設定值，即認為該驅動器處于過壓或者低壓狀態，認為對該驅動器存在危害，芯片進入保護模式；只有Zin腳分得的電壓在一定范圍內，芯片才正常工作。

3、該功能腳，另外一個作用，是限定Flyback回路最大的（VinTon）容量。由該芯片datasheet提供的VinTon容量計算公式：

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由于Zin為芯片Vin腳內接的5kohm下拉電阻，阻值固定，因此可以得出，當Rvin阻值越大、Zin電阻所得分壓越低，則VinTon容量越大，越有利于反激式變壓器變壓器設計的優化。

因此從理論上來說，Rvin越大越好。但是該Rvin不單起到決定VinTon容量的作用，同時也起到給芯片啟動電壓提供充電的作用，在該作用時候，希望Rvin越小越好，Rvin越小，意味著芯片啟動越快、能在更低的輸入電壓下應用。

另外，在芯片VCC電壓達到啟動電壓，芯片啟動時候，還需要檢測Zin腳所分得的電壓，是否在芯片限定的范圍內，以此為判斷依據，芯片是否該正常啟動，亦或進入高壓、欠壓保護。

在一般的常規應用中，Vin腳上述功能以及對于Rvin的需求矛盾，都可以克服，包括120-240的寬電壓輸入低功率因數產品，因為DC?BUS電壓差異都在芯片可接受范圍內。但是在一些特定的應用場合，該問題將會致命，造成芯片無法勝任設計需求：比如100-277寬電壓輸入的2級式驅動器（Boost+Flyback），DC?BUS電壓需要做到420V以上。

在2級式驅動器應用中，由于需要符合相關能效標準，待機功耗低于0.5W，往往需要在待機情況下，停止Boost工作，只保留FLyback處于待機狀態，以降低待機功耗。而為了滿足該功能，?Flyback在激活之前，Boost處于關閉狀態。因此在驅動器啟動時序上，存在先啟動Flyback，再啟動Boost的先后順序。而在100-277寬電壓輸入的2級驅動器，為了保持一定的啟動余量，需要驅動器啟動電壓低至80V輸入電壓，此時在Boost啟動之前，DC?BUS只有110V左右，并且啟動時間需要足夠短（不超過1S）。如果此時采用iw3620芯片常規線路，需要Rvin保證足夠小，以滿足給VCC提供足夠的啟動電流，同時也防止在Boost啟動后由于Zin腳檢測電壓高于過壓檢測電平，造成芯片停機。計算可以得出，為了滿足80V電壓啟動時候Zin腳分得足夠電壓（大于0.37V），以保證芯片正常工作，Rvin必須小于1Mohm，在采用1Mohm電阻值情況下，如果Boost啟動，DC?BUS電壓達到420V，此時Zin腳所分得電壓達到2.1V，超過芯片過壓保護閾值2.0V，芯片將會shutdown，進入過壓保護；如果將啟動電壓提高至100V，在該電壓下，最大的Rvin值不可超過1.3Mohm，意味著VinTon容量最大為810V.uS，另外根據芯片datasheet提出，需要保證15%的余量，因此最大VinTon容量不可以超過686V.uS。而277V輸入電壓，啟動Boost后，Bus電壓必須保證大于420V，因此Ton時間最大不可以超過1.6uS。在該最大Ton時間下，很不利于變壓器的設計與選型。