IRIS4015构成的准谐振反激式开关电源

IRIS4015系列简要原理 　　IRIS4015系列是一种专为准谐振工作方式的反激式变换器，其最大优点是将准谐振反激式变换器的控制电路和高压MOSFET集成在一个TO-220封装中，因此不需要另外设置开关管。IRIS4015系列的内部原理框图如图1所示。 图1  IRIS4015系列的内部原理框图 1 电路的启动与限流工作 　　与大多数开关电源控制芯片一样，IRIS4015的启动仅仅需要在VCC端与直流母线间接一只启动电阻即可。其限流工作方式与大多数峰值电流型芯片的限流工作方式基本相同，详尽原理不再赘述。 2 电压反馈模式 　　为了实现电压稳定，可以利用电压反馈来实现，电路如 IRIS4015是一款专为准谐振反激式开关电源设计的集成电路，它集成了控制电路和高压MOSFET，简化了电路结构，无需额外设置开关管。这种设计提高了系统的效率和可靠性，同时减少了外部元件的需求。 在电路的启动过程中，只需在VCC端口与直流母线间连接一个启动电阻，即可启动IRIS4015。限流功能与常见峰值电流模式芯片类似，当电流达到预设峰值时，芯片会自动限制电流以保护系统。 为了实现电压稳定性，IRIS4015采用了电压反馈机制。通过调节反馈电压使得OCP/FB端口的电压保持在0.73V，进而控制MOSFET的导通时间，达到调整输出电压的目的。反馈电压可以通过光电耦合器和电阻网络送到C5端，增强反馈强度，使得输出电压更稳定。 准谐振工作方式是IRIS4015的核心特点。在变压器储能释放殆尽时，检测辅助绕组电压的变化，判断漏-源极电压的最小值，以此作为MOSFET开通的时机。这通常通过检测变压器的电压过零点来实现。当OCP/FB端电压降至0.73V时，控制电路驱动主开关导通，完成准谐振转换。 在轻载条件下，IRIS4015的开关频率会上升，可能导致效率降低。为改善这种情况，可以采用准谐振/PRC（Primary Resonant Converter）模式转换策略。例如，通过增加一个光电耦合器，可以在轻载时切换到PRC模式，降低开关频率，保持效率。在PRC模式下，主开关可以在谐振的第二个极小值或之后导通，减少轻载时的开关频率。 在设计反激式开关电源的变压器时，其参数至关重要。变压器的初级电感、次级绕组以及准谐振电容的选择直接影响系统的性能和效率。设计时需要考虑电源的输出电压、功率需求，以及不同负载条件下的工作特性，确保在各种工况下都能稳定、高效运行。 总结来说，IRIS4015是一款用于准谐振反激式开关电源的集成控制器，具备启动简单、限流保护、电压反馈稳定输出和准谐振工作模式等特性。在轻载条件下，通过模式转换策略可以有效优化效率，而变压器的设计则是整个系统性能的关键因素。了解并掌握这些知识点对于设计高效、可靠的开关电源至关重要。