基于NCP1200A的多路反激变换器的研究

　　0 引言

　　反激变换器具有电路结构简单、输入输出电气隔离、电压调节范围宽、易于多路输出等特点，因而适合作为电力电子设备内的辅助开关电源。电流控制型脉宽调制是一种新颖的控制技术，它克服了传统的电压控制型脉宽调制技术的缺点，使开关电源系统具有快速的瞬态响应、高度的稳定性、过载及短路保护简单等特点。NCP1200A是一种低功率通用离线电源的电流模式脉宽调制控制器，它代表了向超小型开关电源方向的重大飞跃，它内部包括定时元件、反馈器件、低通滤波器和自供电等。本文通过对此芯片功能的研究，并且成功地设计制作了多路隔离输出反激变换器的样机。

　　1 电流控制型脉宽调制器NCP1200A简介

　　NCP1200A采用标准电流模型体系，驱动关断时间由峰值电流设置点确定。此控制芯片具有以下特点：

　　无需辅助电源绕组;

　　内部有输出短路保护电路;

　　空载待机功耗极低;

　　电流模式带跳周期功能;

　　内部有250ns前沿消隐电路;

　　250mA峰值拉/灌电流能力;

　　内部固定频率为40/60/100kHz;

　　通过光耦合器直接连接。

　　其内部结构如图1所示，各引脚功能如下：

　　脚1用来调整发生跳周期的电平;

　　脚2将光耦器接至该脚，根据输出功率需求来调节一次侧峰值电流设定点;

　　脚3检测一次侧电流，并通过前沿消隐电路将检测值送入内部比较器;

　　脚4接地;

　　脚5输出驱动外部MOSFET开关管;

　　脚6接至典型值为10μF的外部大容量电容;

　　脚7用来保证适当的漏电流距离;

　　脚8接至高压直流干线，该脚将恒定电流注入Vcc大容量电容。

图1 NCP1200A内部结构

　　2 设计特点及注意事项

　　2.1 动态自供电(DSS)

　　动态自供电技术使得所设计的反激变换器无需辅助电源绕组，可由高压直流干线直接供电。DSS的原理基于Vcc大容量电容从一个低电平到一个较高电平的充放电。其工作过程如下：

　　当电源接通时，若Vcc

图2 Vcc电容的充放电示意图

　　2.2 跳周期工作模式

　　由于开关电源在正常负载条件下具有良好的效率，而在输出功率减小时，其效率将开始下降。NCP1200A内嵌跳周期功能，当输出功率需求量减小到给定值以下时，便自动地跳过开关周期，这是通过监视脚FB来实现的。当负载需求量减小时，内部环路要求较小的峰值电流，当此设定值达到确定的电平时，集成电路将阻止电流继续减少，并开始使输出脉冲出现空白，实现跳周期模式。当FB跳过门限值(默认值1.2V)时，峰值电流不会超过1V/Rsense。当集成电路进入跳周期模式时，峰值电流不会小于Vpin1/3.3，此时用户可以通过改变脚1的电压值来调节跳周期的峰值电流。这样在空载情况下，NCP1200A的总待机效率可以很容易达到设计要求。