[实用新型]一种基于IW3620宽电压应用的改良线路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种反激式开关电源技术领域，尤其涉及一种既解决了低压启动的问题，同时也扩展了VinTon容量基于IW3620宽电压应用的改良线路。

背景技术

目前的中小功率LED驱动电源，基本是采用反激式。而LED反激式的驱动芯片，目前市场占有率较高的，当属IWATT公司的iW3620芯片。该芯片采用原边控制、准谐振工作方式，相对于目前市场上的LED电源驱动芯片，性价比较高、技术比较成熟。但是该芯片也存在一个比较明显的弊端，在100-277V输入电压的2级驱动器拓扑中（Boost+Flyback），Flyback变压器设计和选型会存在诸多限制，甚至有可能出现完全无法设计的情况。

iw3620该芯片存在一个Vin功能脚，内接Zin电阻（图1），该芯片功能脚设计初衷是为了实现3个功能：

1、在芯片启动之前，通过该功能脚的上拉电阻，给VCC功能脚充电的作用。

2、当VCC电压达到芯片启动电压，芯片开始工作，首先将Vin脚所接的内置小信号MOS栅极驱动使能，该MOS进入开通状态，同时检测Zin电阻分得的电压加以判别，如果电压分别高于或者低于设定值，即认为该驱动器处于过压或者低压状态，认为对该驱动器存在危害，芯片进入保护模式；只有Zin脚分得的电压在一定范围内，芯片才正常工作。

3、该功能脚，另外一个作用，是限定Flyback回路最大的（VinTon）容量。由该芯片datasheet提供的VinTon容量计算公式：

                                                     

由于Zin为芯片Vin脚内接的5kohm下拉电阻，阻值固定，因此可以得出，当Rvin阻值越大、Zin电阻所得分压越低，则VinTon容量越大，越有利于反激式变压器变压器设计的优化。

因此从理论上来说，Rvin越大越好。但是该Rvin不单起到决定VinTon容量的作用，同时也起到给芯片启动电压提供充电的作用，在该作用时候，希望Rvin越小越好，Rvin越小，意味着芯片启动越快、能在更低的输入电压下应用。

另外，在芯片VCC电压达到启动电压，芯片启动时候，还需要检测Zin脚所分得的电压，是否在芯片限定的范围内，以此为判断依据，芯片是否该正常启动，亦或进入高压、欠压保护。

在一般的常规应用中，Vin脚上述功能以及对于Rvin的需求矛盾，都可以克服，包括120-240的宽电压输入低功率因数产品，因为DC BUS电压差异都在芯片可接受范围内。但是在一些特定的应用场合，该问题将会致命，造成芯片无法胜任设计需求：比如100-277宽电压输入的2级式驱动器（Boost+Flyback），DC BUS电压需要做到420V以上。

在2级式驱动器应用中，由于需要符合相关能效标准，待机功耗低于0.5W，往往需要在待机情况下，停止Boost工作，只保留FLyback处于待机状态，以降低待机功耗。而为了满足该功能， Flyback在激活之前，Boost处于关闭状态。因此在驱动器启动时序上，存在先启动Flyback，再启动Boost的先后顺序。而在100-277宽电压输入的2级驱动器，为了保持一定的启动余量，需要驱动器启动电压低至80V输入电压，此时在Boost启动之前，DC BUS只有110V左右，并且启动时间需要足够短（不超过1S）。如果此时采用iw3620芯片常规线路，需要Rvin保证足够小，以满足给VCC提供足够的启动电流，同时也防止在Boost启动后由于Zin脚检测电压高于过压检测电平，造成芯片停机。计算可以得出，为了满足80V电压启动时候Zin脚分得足够电压（大于0.37V），以保证芯片正常工作，Rvin必须小于1Mohm，在采用1Mohm电阻值情况下，如果Boost启动，DC BUS电压达到420V，此时Zin脚所分得电压达到2.1V，超过芯片过压保护阈值2.0V，芯片将会shutdown，进入过压保护；如果将启动电压提高至100V，在该电压下，最大的Rvin值不可超过1.3Mohm，意味着VinTon容量最大为810V.uS，另外根据芯片datasheet提出，需要保证15%的余量，因此最大VinTon容量不可以超过686V.uS。而277V输入电压，启动Boost后，Bus电压必须保证大于420V，因此Ton时间最大不可以超过1.6uS。在该最大Ton时间下，很不利于变压器的设计与选型。