Применение и разработка монолитного импульсного источника питания

В настоящее время импульсные источники питания средней и малой мощности развиваются в направлении монолитной интеграции. В данной статье подробно описаны рабочие характеристики и типичные области применения различных монолитных импульсных источников питания, появившихся в последние годы.

Интегральная схема монолитного импульсного источника питания обладает такими преимуществами, как высокая степень интеграции, высокая стоимость, простейшая периферийная схема, лучший показатель производительности и может образовывать изолированный импульсный источник питания с высокой эффективностью и без трансформатора промышленной частоты. После того, как он вышел в середине и конце 1990-х годов, он продемонстрировал сильную жизнеспособность. В настоящее время она стала предпочтительной интегральной схемой для разработки импульсных источников питания средней и малой мощности, прецизионных импульсных источников питания и силовых модулей в мире. Импульсный блок питания, образованный им, эквивалентен линейному регулируемому блоку питания той же мощности по стоимости, при этом эффективность блока питания значительно повышена, а объем и вес значительно уменьшены. Это создает благоприятные условия для продвижения и популяризации новых импульсных источников питания.

Импульсный источник питания известен как высокоэффективный и энергосберегающий источник питания, он представляет собой направление развития регулируемого источника питания и в настоящее время стал основным продуктом регулируемого источника питания. В течение последних 20 лет интегральные импульсные источники питания развивались в следующих двух направлениях.

Первое направление заключается в интеграции схемы управления, основного блока импульсного источника питания. В 1997 году за рубежом впервые были разработаны интегральные схемы контроллера с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Motorola, SiliconGeneral, Unitrode и другие компании последовательно выпустили ряд чипов PWM. Типичные продукты включают MC3520 и SG3524. , UC3842. С 1990-х годов за рубежом разрабатываются быстродействующие микросхемы ШИМ и ЧИМ (импульсно-частотная модуляция) с частотой переключения 1 МГц, такие как UC1825 и UC1864.

Второе направление — центрирование, и маломощный импульсный источник питания реализует монолитную интеграцию. Это можно условно разделить на два этапа: В начале 1980-х годов компания Italian-French Semiconductor Co., Ltd. (SGS-Thomson) стала лидером по выпуску монолитных импульсных стабилизаторов серии L4960. Компания представила серию L4970A в 1990-х годах. Его характеристики заключаются в том, что широтно-импульсный модулятор, выходной каскад мощности, схема защиты и т. д. интегрированы в одну микросхему. При использовании он должен быть оснащен трансформатором промышленной частоты, чтобы изолировать его от электросети. ), высокий ток (1,5 А ~ 10 А), высокая эффективность (более 90 процентов) импульсный источник питания. Но по сути, это все еще преобразователь мощности постоянного тока в постоянный.

В 1994 году Power Corporation of United States впервые в мире успешно разработала трехконтактный изолированный монолитный импульсный источник питания с широтно-импульсной модуляцией, который был провозглашен «лучшим импульсным источником питания». Первое поколение продуктов — это серия TOPSwitch, а второе поколение — серия TOPSwitch-II, выпущенная в 1997 году. однокристальные импульсные блоки питания. После этого в 1999 году Motorola представила пятиконтактный однокристальный импульсный источник питания серии MC33370, также известный как высоковольтный импульсный регулятор мощности. В настоящее время однокристальные импульсные источники питания представлены четырьмя сериями и почти 70 типами продуктов.