Zwei Betriebsmodi des monolithischen Schaltnetzteils
Es gibt zwei grundlegende Betriebsmodi für Single-Chip-Schaltnetzteile: Continuous Mode (CUM) und Discontinuous Mode
Abbildung 2: Schalten von Stromwellenformen für zwei Modi
a) Kontinuierlicher Modus (b) Diskontinuierlicher Modus
DUM (Diskontinuierlicher Modus). Die Schaltstromwellenformen dieser beiden Modi sind in Abbildung (a) bzw. Abbildung (b) dargestellt. Wie in der Abbildung dargestellt, beginnt der Primärschalterstrom im kontinuierlichen Modus bei einer bestimmten Amplitude, steigt dann auf einen Spitzenwert an und kehrt schnell auf Null zurück. Die Wellenform seines Schaltstroms ist trapezförmig. Dies weist darauf hin, dass im Dauerbetrieb die im Hochfrequenztransformator gespeicherte Energie nicht in jedem Schaltzyklus vollständig freigegeben wird, sodass der nächste Schaltzyklus über eine Anfangsenergie verfügt. Durch die Verwendung des kontinuierlichen Modus können der primäre Spitzenstrom Ip und der Effektivwertstrom IRMS reduziert werden, wodurch der Stromverbrauch des Chips gesenkt wird. Der Dauerbetrieb erfordert jedoch eine Erhöhung der Primärinduktivität Lp, was zu einer Vergrößerung des Volumens des Hochfrequenztransformators führen kann. Zusammenfassend eignet sich der kontinuierliche Modus für TOPSwitches mit geringerer Leistung und Hochfrequenztransformatoren mit größeren Abmessungen.
Der Schaltstrom im diskontinuierlichen Modus beginnt bei Null, erreicht seinen Spitzenwert und sinkt dann auf Null. Dies bedeutet, dass die im Hochfrequenztransformator gespeicherte Energie innerhalb jedes Schaltzyklus vollständig abgegeben werden muss und sein Schaltstromverlauf dreieckförmig ist. Die Ip- und IRMS-Werte im diskontinuierlichen Modus sind relativ hoch, der erforderliche Lp ist jedoch relativ niedrig. Daher eignet es sich für den Einsatz von TOpSwitch mit höherer Ausgangsleistung und deren Anpassung an kleinere Hochfrequenztransformatoren.
Vier Grundtypen von Rückkopplungsschaltungen für Single-Chip-Schaltnetzteile
Die Schaltung eines Single-Chip-Schaltnetzteils kann stark variieren, die Rückkopplungsschaltung weist jedoch nur vier Grundtypen auf:
(1) Grundlegende Rückkopplungsschaltung;
(2) Verbesserte grundlegende Rückkopplungsschaltung;
(3) Optokoppler-Rückkopplungsschaltung mit Spannungsregler;
(4) Ausgestattet mit TL431-Optokoppler-Rückkopplungsschaltung.
