探索 MAX15000/MAX15001：可編程開關(guān)頻率的電流模式 PWM 控制器

在電源設(shè)計(jì)領(lǐng)域，選擇合適的 PWM 控制器至關(guān)重要。今天，我們來深入了解 MAXIM 公司的 MAX15000/MAX15001 可編程開關(guān)頻率的電流模式 PWM 控制器，看看它能為我們的設(shè)計(jì)帶來哪些優(yōu)勢。

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1. 產(chǎn)品概述

MAX15000/MAX15001 包含了設(shè)計(jì)寬輸入電壓隔離和非隔離電源所需的所有控制電路。其中，MAX15000 適用于通用輸入（整流 85VAC 至 265VAC）或電信（-36VDC 至 -72VDC）電源；而 MAX15001 則更適合低輸入電壓（9.5VDC 至 24VDC）電源。

2. 關(guān)鍵特性剖析

2.1 電流模式控制

與電壓模式控制相比，電流模式控制具有兩大優(yōu)勢。一是具有前饋特性，控制器能夠逐周期調(diào)整輸入電壓的變化；二是將穩(wěn)定性要求降低到單極點(diǎn)系統(tǒng)，而不像電壓模式控制那樣是雙極點(diǎn)系統(tǒng)。

2.2 可編程開關(guān)頻率

通過外部電阻可以對開關(guān)頻率進(jìn)行編程，最高可達(dá) 625kHz。其中，MAX15000A/MAX15001A 提供 50% 的最大占空比限制，MAX15000B/MAX15001B 提供 75% 的最大占空比限制。計(jì)算公式如下：

• 對于 MAX15000A/MAX15001A：(R 12=frac{10^{10}}{2 f_{S W}})
• 對于 MAX15000B/MAX15001B：(R 12=frac{10^{10}}{4 f_{S W}})

2.3 準(zhǔn)確的欠壓鎖定（UVLO）閾值

UVLO 閾值精度為 1%，UVLO/EN 引腳的閾值為 1.23V，具有 60mV 的遲滯。這一特性可以防止電源在輸入電壓低于最小值時(shí)進(jìn)入欠壓狀態(tài)。

2.4 內(nèi)部誤差放大器

內(nèi)部誤差放大器具有 1.5% 準(zhǔn)確的參考電壓（(V{REF}=1.23V) ），可用于調(diào)節(jié)非隔離電源的輸出電壓，計(jì)算公式為 (V{OUT }=left(1+frac{R 13}{R 14}right) V{REF }) ；也可用于調(diào)節(jié)三級繞組輸出，實(shí)現(xiàn)初級側(cè)調(diào)節(jié)的隔離電源，計(jì)算公式為 (V{OUT }=frac{N{S}}{N{T}}left[left(1+frac{R 1}{R 2}right) V{REF }+V{D 6}right]-V_{D 2}) 。

2.5 數(shù)字軟啟動(dòng)

軟啟動(dòng)功能可使輸出電壓在重載和輕載條件下以可控的方式上升，消除輸出電壓過沖。軟啟動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式為 (t{SS}=frac{1984}{f{NDRV}}) 。

3. 啟動(dòng)操作詳解

3.1 MAX15001 啟動(dòng)

當(dāng) IN 引腳電壓超過 9.5V 且 UVLO/EN 輸入大于 1.23V 時(shí)，MAX15001 啟動(dòng)。

3.2 MAX15000 啟動(dòng)

MAX15000 除了要滿足 MAX15001 的啟動(dòng)條件外，IN 引腳電壓還需超過 21.6V 的自舉 UVLO 閾值。在啟動(dòng)時(shí)，通常會(huì)使用一個(gè)高值啟動(dòng)電阻 R1 對儲(chǔ)能電容 C1 充電，在此期間，器件的靜態(tài)電流僅為 50μA。

4. 應(yīng)用場景與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 應(yīng)用場景

該控制器適用于 1/2、1/4 和 1/8 磚電源模塊、高效隔離電信電源、網(wǎng)絡(luò)/服務(wù)器、隔離保持電源、12V 升壓和 SEPIC 調(diào)節(jié)器、隔離和非隔離高亮度 LED 電源以及工業(yè)電源轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域。

4.2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

• 電源啟動(dòng)時(shí)間：對于使用 MAX15000 的電源，IN 引腳的旁路電容 C1 的大小和三級繞組的連接配置會(huì)影響啟動(dòng)周期數(shù)?？赏ㄟ^公式 (C 1=frac{left(I{N}+I{g}right)left(t{S S}right)}{V{H Y S T}}) 計(jì)算所需的電容量，其中 (I{g}=Q{gtot } f_{S w}) 。
• 布局建議：開關(guān)電源的噪聲主要來自高 di/dt 環(huán)路和高 dv/dt 表面。因此，應(yīng)盡量縮短承載開關(guān)電流的 PCB 走線，減小電流環(huán)路；使用接地平面；在通用交流輸入設(shè)計(jì)中，遵循所有適用的安全法規(guī)；為避免 RT 到 NDRV 的信號噪聲耦合，將 RT 走線遠(yuǎn)離 NDRV。

5. 總結(jié)

MAX15000/MAX15001 可編程開關(guān)頻率的電流模式 PWM 控制器以其豐富的特性和廣泛的應(yīng)用場景，為我們的電源設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)大的支持。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇型號，并注意啟動(dòng)時(shí)間、布局等設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以充分發(fā)揮該控制器的性能優(yōu)勢。你在使用類似的 PWM 控制器時(shí)有哪些獨(dú)特的經(jīng)驗(yàn)和挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。