電源IC的VCC引腳相關的元器件常數

本文中將確定本設計中使用的電源IC的VCC引腳相關的元器件常數。VCC引腳是電源IC BD7682FJ的電源引腳。

BD7682FJ的內部控制電路通過施加于VCC引腳的電壓來工作。大家都知道，如果這個電源電路的輸入電壓為300V～900V的話，不僅不能直接工作，還有可能瞬間被破壞。因此，需要生成較低的DC電壓供該IC電源之用。VCC的工作電壓范圍為15.0V～27.5V，在“變壓器T1的設計　其2”中已經介紹過，計算變壓器VCC繞組Nd（也稱為“補助繞組”或“第三繞組”）時，已經以VCC＝24V為前提計算出了Nd。

右側電路圖為相應部分的摘錄。在這里，我們來確定“VCC用電壓生成（橙色框）”、“VCC繞組浪涌電壓抑制（橙色框）”及“VCC啟動（藍色框）”相關電路的元器件常數。

VCC電壓生成用整流二極管D18及濾波用電容C5

通過電路圖橙色框內的二極管D18和電容C5，將VCC繞組Nd（電路圖的第5－6繞組）產生的開關電壓整流為DC電壓并濾波。該電路與二極管整流型DC/DC 轉換器基本相同。（框內的電感L4實際上是不使用的，請忽略。另外，電阻Rvcc1是浪涌抑制電阻，后續會進行說明）

D18的耐壓通過計算施加于D18的反向電壓Vdr來確定。

電源IC的VCC引腳相關的元器件常數

VCC（max）按31.5V。VCC引腳具有VCC OVP（過電壓保護）功能，其最大值為31.5V，所以VCC電壓即使上升到這個電壓值，也不會超過D18的耐壓。設Vf為1V。VIN（max）為900V。根據“變壓器T1的設計　其2”中求得的結果，Nd為8匝，同樣，Np為64匝。將這些值代入，

電源IC的VCC引腳相關的元器件常數

考慮到余量后，根據145V/0.7≒200V，最終選擇具有200V耐壓的二極管。D18根據其目的需要選擇適合高速開關的類型。此次使用ROHM生成的快速恢復二極管RF05VAM2S。

電容C5選擇22μF的鋁電解電容比較合適，根據Vcc（max）耐壓為35V。

VCC繞組用浪涌電壓抑制電阻Rvcc1

受變壓器的漏電感（Lleak）影響，當MOSFET從ON至OFF的瞬間，將產生大的浪涌電壓（峰波噪聲）。這種浪涌電壓是由VCC繞組所引起的，VCC電壓上升可能會引發VCC引腳的VCC OVP動作。插入5~22Ω左右的抑制電阻Rvcc1來降低這種浪涌電壓。請在實際安裝在產品中的狀態下確認VCC電壓的上升情況并調整電阻值。

VCC啟動用電阻R11、R12、R13、R14、電容C6、二極管D19

對于VCC繞組的VCC電壓來說，二次側的輸出是基礎（Ns：Nd）。所以，在原理上，電路如果不開始開關工作，就不會產生VCC電壓，故需要在啟動時另行給IC施加VCC電壓。啟動用電阻（Rstart）R11、R12、R13、R14與啟動用電容（Cstart）C6一起啟動IC。另外，還可以使用這種CR來調整啟動時間。此外，對待機功耗也有影響。

啟動用電阻Rstart可通過以下公式所示的最小和最大條件求出。根據VIN_min取余量，VIN_start按180V。根據技術規格書，VCC UVLO（max）為20V，且待機時電路電流IOFF、即啟動前的VCC最大電流為30μA，但需要確保余量，所以按40μA。VCC OVP（max）在技術規格書中的規定是31.5V，保護電路動作時的VCC電流Ion1取最小值300μA。

Rstart＜VIN_start－VCC UVLO（max）/IOFF＝（180V－20V）/40μA＝4000kΩ

Rstart＞VIN_max－VCC OVP（max）/Ion1＝（900V－31.5V）/300μA＝2895kΩ

2895kΩ＜Rstart＜4000kΩ

根據計算結果，Rstart為2940kΩ（R11、R12各1MΩ，R13、R14各470kΩ）。

啟動用電容（Cstart）C6由于還具有使VCC穩定的作用，所以推薦采用2.2μF以上的電容。再考慮到前述的啟動時間，本次采用4.7μF的電容。圖中顯示了Cstart與VIN的啟動時間的關系。

電源IC的VCC引腳相關的元器件常數

關于與啟動電阻Rstart之間的關系，如果將Rstart的值設置的較小，則啟動時間縮短，待機功耗增加。反之，如果將Rstart的值調大，則啟動時間延長，待機功耗變小。

當VIN接通時，C6被充電；當VCC引腳的電壓達到啟動電壓時，IC開始工作。其后，當輸出電壓超過恒定電壓時，VCC生成電路工作且供給VCC電壓。二極管D19要避免給啟動時的濾波用電容C5充電。D19使用反向電流IR很低的開關二極管1SS355VM（ROHM生產）。請參考這里的電路圖（在該電路中，Rvcc1為22Ω）。

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