1 LM5021的引腳功能 LM5021采用SOP-8和DIP-8封裝，引腳排列如圖1所示，各個引腳的功能如下： COMP：PWM控制輸入端，COMP端內(nèi)部接一只5kQ電阻器上拉到5V電源。由輸出反饋電壓經(jīng)光耦隔離后控制。 VIN：內(nèi)部偏置電路輸入端，該端輸入電壓達到閾值后啟動內(nèi)部調(diào)節(jié)器。該引腳被內(nèi)部齊納二極管箝位在36V。 VCC：內(nèi)部偏置電路輸出端。該端與GND之間必須接1只電容器。其輸出電壓通常為8.5V。 OUT：PWM控制輸出端。該端接：MOSFET的驅(qū)動極。 GND：公共地。 CS：電流監(jiān)測端。該端用于電流模式控制采樣信號并起監(jiān)測過流信號作用。 RT/SYNC：時鐘信號輸入端。該端與GND之間外接1只電阻器來設(shè)定內(nèi)部晶振頻率。也可直接輸入外部時鐘脈沖信號。 SS：軟啟動或“打嗝”工作模式定時輸入。該端與GND之間外接的電容器決定軟啟動時間和“打嗝”工作模式重啟動頻率。 　 2 LM5021的工作原理 LM5021的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，它包括啟動電路、振蕩電路、最大占空比限制電路、輕載比較器、重載監(jiān)測與過負載工作模式切換電路以及脈寬調(diào)制電路等。 2.1 啟動電路 開關(guān)電源電路開始工作前，LM502l無PWM輸出，輔助繞組無法給啟動電容器CIN充電，必須需依靠外部電路首先觸發(fā)啟動電容器。交流電整流后得的高壓HV經(jīng)啟動電阻器Rs給電容器CIN充電，當CIN上的電壓達到20V后。內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)器開始工作，并開始給電容器CVcc充電，在CVcc上的電壓達到7V后，內(nèi)部偏置電路允許PWM輸出，完成能量從變壓器原邊到副邊的傳遞，同時輔助繞組給CIN充電，這樣電路的啟動過程就完成了。如果輔助繞組存儲的能量足以支撐VCC電壓，大于5.8V，電路即可進入正常工作模式。啟動電阻器的阻值影響啟動時間和電源的效率，LM5021極低的啟動電流容許啟動電阻器取得很大，從而保證啟動電路有合理的啟動時間和較高的效率。 2.2 脈寬調(diào)制器 代表誤差電壓的信號從COMP端輸入，先經(jīng)1.2V偏置。再經(jīng)3：1的電阻器分壓，最后輸入PWM比較器的反相輸入端，電流斜坡信號輸入比較器的同相輸入端。PWM比較器比較這兩路信號后輸出脈寬調(diào)制信號，同時通過PWM控制邏輯和或門將觸發(fā)器復(fù)位并輸出關(guān)斷信號。然后由時鐘脈沖再把觸發(fā)器置位，以輸出開通信號，從而完成脈寬調(diào)制功能。這種電路被稱作雙脈沖抑制邏輯電路，它能確保在一個時鐘周期內(nèi)脈寬調(diào)制器只輸出一個脈寬調(diào)制信號。當誤差控制器輸入為OV時，控制器輸出0占空比信號。 2.3 過流比較電路 LM502l提供過電流保護功能。該功能是由內(nèi)部的電流比較器完成的，當電流比較器的輸入超過0.5V時輸出脈沖立即被封鎖。在MOS管被再次開通前CS腳將保持50ns的低電平以釋放低通濾波器 2.4 振蕩器 在LM5021的RT與GND之間接1只電阻器就可設(shè)置電路的振蕩頻率，對于LM5021-1，其振蕩頻率f＝1012/RT＊158，而對于LM5021-2的振蕩頻率f＝1012/RT＊316。LM5021也能由外部時鐘同步，使用時必須用100pF。的電容器耦合在RT與GND之間，并且需要峰值大于3.8V的電壓來作為同步頭。由于晶振部分非常敏感，所以布板時定時電阻器要緊靠RT與GND。 2.5 軟啟動和門極驅(qū)動 軟啟動的作用是使功率變換電路緩慢的達到穩(wěn)態(tài)工作點，這樣就可減小啟動沖擊和浪涌電流。它的工作原理是電路內(nèi)部的20μA電流源給接在SS端的電容器充電，電容器上的電壓斜坡上升，從而限制了COMP的電壓上升率，最終限制了輸出脈沖占空比的上升幅度，這樣就實現(xiàn)了軟啟動功能。當輸出負載過大時，軟啟動電容還用來產(chǎn)生打嗝模式的延時。LM5021的OUT輸出PWM信號，輸出高電平時拉電流可達0.35A，輸出低電平時灌電流可達0.7A，LM502l-1的最大占空比為80％，LM5021-2的最大占空比為50％。 3 LM5021的應(yīng)用 應(yīng)用LM5021-1設(shè)計一款便攜式充電器，主電路拓撲為單端反激方式，工作原理如圖3所示。 輸入?yún)?shù)為市電50Hz，其范圍為85V～265V，輸出為12V/2A。電壓調(diào)整率為±0.1％，負載調(diào)整率為±0.14％，輸出電壓紋波為120mV，輸出功率為24W。該電源的高頻變壓器選用的是Epcos的E25/13/7，材料為N27，骨架為立式。