TEA1504集成電路工作原理及引腳功能

TEA1504集成電路采用14腳雙列直插式(DIP14)塑料封裝，該IC內部集模擬電路和數(shù)字電路于一體。它除含有誤差放大器、振蕩器、脈寬調器（PWM）、鋸齒波發(fā)生器等一般開關電源控制IC的單元電路外，還集成了高壓啟動電流源、獨特的開、關功能電路和猝發(fā)待機（burst mode stand-by）電路。TEA1504具有三種工作模式，即：正常開/關工作模式、猝發(fā)待機模式和輕負載功率低頻模式。通過靈活設置工作模式可大大提高開關電源的工作效率。
TEA1504集成電路符號/引腳/功能： Vi 1 高壓啟動電流源輸入 DRIVER 4 驅動信號輸出，接功能MOSFET管的柵極 Isense 5 電流取樣輸入，連接到電流取樣電阻 Vaux 6 IC電源端，連接到輔助電源濾波電容 DS 7 IC內部驅動電路電源，可與6端共用電源 REF 8 參考輸入，連接到參考電阻，于設置內部參考電流 CTRL 9 振蕩周期和脈沖占空比控制 GND 11 地 DEM 13 消磁信號輸入端 OOB 14 猝發(fā)待機模式，開/關工作模式控制信號輸入端 n.c. 其它腳 未連。
TEA1504集成電路內部設計有先進的啟動電流源，因而無需外加高耗能的連續(xù)充電電路。啟動電流源由外部主電壓從Vi端（pin1）輸入，可為IC的電源電容Caux提供充電電流，同時也為IC的內部控制電路提供工作電流。當Vaux端的電源電容被充電到11V時，振蕩器開始起振，IC輸出脈寬調制信號（PWM）來驅動功率MOSFET管，從而使開關變壓器的次級隨之輸出直流電壓Vo。Caux上的電壓在啟動時有一次充放電的過程，啟動時由啟動電流源對Caux充電。當Caux上的電壓上升到11V時，電路將產生振蕩并輸出PWM波。同時Caux上的電壓開始下降，當該電壓下降到下限門限值8.05V時（UVLO）,開關變壓器輸出電壓，從而使Caux被輔助繞組重新充電到11V。另外，啟動電流源還能幫助實現(xiàn)系統(tǒng)故障狀態(tài)下的安全再啟動或“打嗝”工作模式。一般在故障狀態(tài)下，IC將停止正常工作模式。因為當IC檢測到輸出故障狀態(tài)時，會立即封鎖驅動脈沖輸出，而使Caux無法得到補充充電，從而使其電壓隨之下降，一旦Caux上的下降到電壓下限鎖定值，啟動電流源將重新被激活，并將Caux充電到11V，系統(tǒng)又開始進入安全再起動模式，如此往復循環(huán)。而在“打嗝”工作模式為了達到安全的“打嗝”工作模式，在安全再啟動模式下，Caux的充電電流Irestart應為0.53mA，而正常工作模式下的充電電流Istart為1mA，因而可確保在輸出短路情況下系統(tǒng)元件不致?lián)p壞。IC內帶溫度補償?shù)?.5V基準電壓在經REF腳（pin8）外接參考電阻RREF后可產生一個不受溫度影響的偏置電流IREF，但應注意：RREF的取值會影響到振蕩頻率。
TEA1504集成電路使用獨特的電壓反饋結構。它的初級電壓反饋信號通過RDEM從DEM端（pin13）輸入，采樣與保持電路通過流入DEM端的采樣電流來工作，采樣電流的大小與RDEM上的電壓有關。次級采樣電流的大小被儲存在CTRL腳的外接電容CCTRL上，并由它給PWM調制器設定驅動脈沖的占空比。在次級反饋電路中，反饋電壓一般通過光耦合器提供。PWM單元由一個反相誤差放大器和比較器組成，它輸出的PWM波的占空比與CTR端（pin9）的控制電壓成反比。來自振蕩器的信號通過觸發(fā)器送到功率MOSFET的驅動級可使MOSFET管開通，而來自脈寬調制器的信號或占空比限制電路信號，則可使MOSFET關斷。當PWM輸出波形不穩(wěn)時，觸發(fā)器將停止輸出PWM波形。PWM波形的 大占空比為80%。在脈寬調制電路中，將振蕩器輸出的鋸齒波電壓與誤差放大器的輸出進行比較，可調整PWM波形的占空比。振蕩器被全部集成在IC內，通過內部電容的充、放電產生鋸齒波，鋸齒波的斜坡段占整個振蕩周期的80％，所以IC輸出波形的 大占空比為80％。改變外部參考電阻RREF的電阻值（RREF可在16.9k～33.2k之間選擇）可使振蕩頻率在50～100kHz之間改變。IC內部有一個頻率控制單元，它能根據(jù)輸出負載的輕重自動使振蕩器工作于低頻或高頻狀態(tài)。當開關電源的輸出功率小于 大輸出功率的1/9時，TEA1504將轉換到低頻工作模式，低頻與高頻工作模式的頻率比為1:2.5。低頻工作可減小開關電源的開關損耗，而且在轉換時不會影響到輸出電壓的調節(jié)。
TEA1504輸出的驅動脈沖正向電流可達120mA，反向脈沖電流可達550mA。它允許快速開通和關斷功率MOSFET管。選擇較低的正向脈沖，是為了限制MOSFET管開通時的dV/dt(電壓上升率)，以降低電路的電磁干擾（EMI），同時減少通過電阻Rsense的電流峰值。
TEA1504集成電路的保護功能主要有過電流保護（OCP）、過電壓保護（OVP）、140℃超溫保護和磁飽和保護等。其中磁飽和保護是為了確保能提供間斷性的電源輸出、簡化反饋控制電路的設計以及提供較快的暫態(tài)響應，從而防止變壓器和電感元件在啟動時出現(xiàn)磁飽和或儲能元件在釋放能量時承受的應力過大。另外，當開關電源的輸出處在短路狀態(tài)時，磁飽和保護還能對開關電源提供逐周電流保護。

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