TEA1733芯片及應用介紹

TEA1733適用于絕大部分功耗不超過75W的系統(tǒng)，典型應用包括：上網(wǎng)本適配器、LCD監(jiān)視器和打印機適配器。該控制器支持斷續(xù)導通模式(DCM)和連續(xù)導通模式(CCM)。高輸出功率下的固定頻率操作結合低輸出功率下的降頻運行可以提高整個負載范圍內(nèi)的工作效率。

　　TEA1733集成的頻率抖動功能可以降低電磁干擾(EMI)，另外還提供多項保護功能以保證器件的耐用性與可靠性。

　　固定頻率返馳轉換器

　　返馳轉換器是目前最常見的開關電源拓撲形式。圖1給出了TEA1733返馳式拓撲典型布置形式。TEA1733使用峰值電流控制，輸出功率由CTRL引腳調(diào)節(jié)。負載結果由光耦合器測量并傳送回CTRL引腳。流經(jīng)外部電阻R1的一次電流由ISENSE引腳檢測。峰值電壓通過內(nèi)部電壓對比、調(diào)整，與CTRL電壓呈比例變化。通過控制峰值電流相應調(diào)整占空比，當占空比超過50%時激活斜率補償，以避免諧波失真。最大占空比不超過74%。

　　圖1：TEA1733典型配置

　　低功率運行時，通過降低開關頻率減少開關損失。內(nèi)部電壓控制振蕩器(VCO)可以逐漸將頻率降低至0Hz。為避免聲頻噪聲，隨著頻率降低，峰值電流降至最大電流的25%。圖2給出了頻率和峰值電流控制對應關系圖。

　　圖2：ISENSE峰值電壓、開關頻率與CTRL電壓關系圖

　　TEA1733集成頻率抖動功能可降低EMI干擾。通過抖動振蕩器將中心頻率控制在66.5kHz±4kHz。抖動振蕩器頻率選擇260Hz以避免聲頻噪聲。

　　啟動期間，電源電壓VCC通過啟動電阻的電流充電，該芯片耗電量僅為10µA左右，因此無需高電壓啟動電路。當VCC達到20.6V左右的啟動電壓且所有其他條件同時滿足時，控制器開始動作。此后，電源電壓由變壓器輔助繞組負責。不包括DRIVER引腳負載的正常工作電流為0.5mA。低耗電量有助于提高效率。

　　待機模式

　　由于耗電量少且頻率低，使用TEA1733的待機功率不超過100mW。如果配上合適的電阻器和X電容等外部器件，通常65W/19.5V電源待機功率測量值為48mW(115Vac)或84mW(230Vac)。

　　如果提供外部“運行/省電”信號指示待機模式，比如電池驅動設備，待機功耗還可以通過關閉整體系統(tǒng)進一步降至30mW以下。這就是所謂的“零功耗”設計。“活動關閉”狀態(tài)的基本應用原理圖參見圖3，待機模式時外部“省電”信號為高電平。隨后晶體管Qx導通拉低VINSENSE電壓，激活重啟保護。芯片立即停止開關操作，轉入省電模式。省電模式下的芯片耗電量僅為10µA。同時，VCC通過鉗位控制使電壓降至略低于啟動電壓水平，以保證從待機狀態(tài)快速重啟。

　　圖3：非活動信號的“零功耗”應用原理圖

　　保護

　　TEA1733具有多重保護功能，例如：輸入過壓/欠壓保護、輸出過壓保護、過載保護、內(nèi)部/外部過熱保護。這些保護功能可以實現(xiàn)安全重啟或閉鎖保護。要實現(xiàn)安全重啟，芯片首先進入省電模式，當所有條件都滿足時再恢復運行。省電模式運行時，OPTIMER引腳迅速充電至4.5V，隨后緩慢降至1.2V。啟動閉鎖保護時，芯片同樣先進入省電運行模式，但VCC電壓通過鉗位控制保持在6V左右。要對閉鎖保護進行復位操作，需要拔下主電源插頭將VCC電壓降至一定水平才能實現(xiàn)。6V鉗位電壓僅略高于閉鎖保護后快速重啟的電壓水平。

　　TEA1733的PROTECT引腳具有特殊的雙重保護功能：外部過熱保護和輸出過壓保護，詳見圖4。PROTECT引腳可提供32µA電流，吸收107µA電流。內(nèi)部電路通常將PROTECT引腳電壓調(diào)至0.68V。如果PROTECT引腳電壓介于0.5V - 0.8V，無保護功能。如果VCC電壓太高，最大吸收電流無法將PROTECT拉至0.8V以下，則檢測結果為輸出過壓。該保護可滿足常規(guī)應用要求。隨著溫度增加，與PROTECT引腳連接的負溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻器電阻降低。如果電源最大供電電流無法將PROTECT電壓提升至0.5V，則檢測結果為外部過熱。上述兩種情況都將激活閉鎖保護。