این IC از جمله PWM های عرضه شده با کنترل جریان و انتخابی مناسب و بهینه برای کاربردهای OFF LINE و DC به DC می باشد. شکل

( 17-5 ) دیاگرام داخلی این تراشه را نشان می دهد. از جمله ویژگیهای این تراشه عبارتند از:

1- عملکرد فرکانسی تا MHz 1

2- جریان راه اندازی کمتر از Aµ 120 برای IC

3- قابلیت درایو کردن ترانزیستورهای خروجی PWM با جریان بالا

شکل ( 17-5 ) دیاگرام داخلی تراشهL5991/1A

4- زمان وظیفه قابل برنامه ریزی ( 100% و 50% برای حداکثر محدودیت )

5- عملکرد حالت STANDBY

6- عملکرد حالت راه اندازی نرم ( SOFT START ) قابل برنامه ریزی

7- ایجاد فواصل خالی به مدت ns 100 برای استفاده در حالت حس جریان

8- غیر فعال کردن تراشه با اعمال ولتاژ خارجی

توسط پایه 1 ( SYNC ) در این تراشه می توان IC های دیگر را همزمان کرد ( MASTER ). در این صورت پالس مثبتی در لبه پایین رونده نوسان ساز داخلی در این پایه تولید می شود. عملیات همزمانی بوسیله یک سیگنال خارجی می تواند صورت گیرد ( SLAVE ). دراین حال فرکانس نوسان ساز داخلی باید کمتر از فرکانس CLOCK خارجی باشد ( بطور نمونه 10 تا 20% ).

عملکرد فرکانسی مانند شکل ( 18-5 ) توسط دو مقاومت RA و RB و یک خازنCT

شکل ( 18-5 ) نحوه اتصال قطعات نوسان ساز

در دو حالت کار عادی و STANDBY قابل تنظیم است. خازن از طریق RA و RB در حالت نرمال و از طریق RA در حالت STANDBY ( با خاموش شدن ترانزیستور Q1 ) شارژ می شود. روابط فرکانس در حالت نرمال و STANDBY بصورت زیر است:

Fosi = 1/[Ct×[0.693×(RA||RB)]+Kt]

Fsb = 1/[Ct×(0.693×RA)+Kt]

Kt = 90 ( V15 = Vref ) Kt = 160 ( V15 = GND/OPEN )

باید توجه داشت که نسبت Fosi/Fsb نبایستی بیشتر از 5.5 شود.

زمان مرده مدار نیز از رابطه زیر حاصل می شود:

+(Kt×Ct) Td = 30×

کنترل زمان وظیفه در این PWM با اعمال ولتاژی بین 1 تا 3 ولت به پایه 3 ( DC ) صورت می گیرد. به شکل ( 18-5 ) توجه کنید. ماکزیمم زمان وظیفه بین صفر تا Dx ( که توسط پایه 15 تعیین می شود ) می تواند باشد. با باز گذاشتن این پایه داریم: Dmax = Dx رابطه ولتاژ پایه 3 بصورت زیر است:

V3 = 5-

Dmax از مقایسه بین V3 و شکل موج نوسان ساز داخلی معین می شود. در صورت استفاده از یک سیگنال خارجی برای همزمانی داریم:

V3 = 5-4×exp[-Dmax/[Rt×Ct×Fexternal]]

Dx با ولتاژی که به پایه 15 ( DC-LIM ) داده می شود تعیین می شود و فرمول آن بصورت زیر است:

Dx = Rt/(Rt+230)

اگر این پایه بجای وصل شدن به Vref به زمین وصل شود یا مدارباز باشد داریم:

Dx = Rt/(2Rt+260)

تقویت کننده خطا دراین IC دارای SLEW RATE بالایی بوده و جبران سازی نیزبین پایه 5 ( Vfb ) این تقویت کننده و پایه 6 ( Comp ) صورت می گیرد.

عملکرد راه اندازی نرم دراین تراشه توسط اتصال خازنی به پایه 7 ( SS ) صورت می گیرد. خازن تا حداکثر ولتاژ V 7 شارژمی شود. دراین مدت خروجی تقویت کننده خطا ( E.A ) بصورت خطی واز صفر شروع به بالا رفتن می کند تا به یک حالت پایدار که توسط حلقه فیدبک تعیین می شود برسد. ماکزیمم زمان راه اندازی نرم ( معمولا درحد میلی ثانیه ) بصورت زیراست:

Tss = (3Rs×Ipeak)/(Issc×Css)

در این رابطه Ipeak جریان پیک مقاومت حس کننده جریان و Issc منبع جریان داخلی IC برای شارژ خازن راه اندازی می باشد. در حالتی که ولتاژ پایه 13 ( Isen ) بیشتر از1.2 ولت گردد ( حالت HICCUP نامیده می شود ) تراشه خاموش گشته و خازن راه اندازی نرم وقسمت راه اندازی باعیب ( FAULT S.S ) شروع به کار می کنند. شکل ( 19-5 ) نمودار زمانی این حالت را نشان می دهد.

در دیاگرام داریم:

Thic = 4.5×[1/Issc+1/Issd]×Css

کارکرد بخش UVLO دراین IC برای ولتاژهای OFF و ON ( V 10–V 15 ) و توسط تر یگراشمیت داخلی PWM صورت می گیرد. همانطور که در شکل ( 17-5 ) نشان داده شده است دیود زنر V 25 از اعمال ولتاژهای بیش از حد به تراشه جلوگیری می کند.

بخش خروجی IC قابلیت درایو کردن ترانزیستورهای BJT با پیک جریان A 1.6 برای برون دهی و A 2 برای درون دهی ( SINK ) را دارد. درایو ترانزیستورهای MOSFET قدرت با جریان A 1 نیز امکان پذیر است. تراتزیستورهای خروجی از یک زوج دارلینگتون ( بصورت NPN ) ویک ترانزیستور VDMOS بصورت توتم پل تشکیل شده اند. بنابراین نیازی به استفاده از دیود در پایه 10 ( OUT ) جهت جلوگیری از منفی شدن ولتاژ این

شکل ( 19-5 ) نمودار زمانی عملکرد HICCUP

پايه نیست. وجود دیودزنر V 13 دربیس BJT و GATE ترانزیستور MOS امکان بکارگیری ولتاژهای بالاتر در پایه 9 ( Vc ) را بدون خطر آسیب دیدگی موجب می شود. در شرایط UVLO پایه 10 در ولتاژپایین نگهداشته می شود.

پایه 11 ( PGND ) زمین قدرت مدار می باشد وپایه 12 ( SGND ) نیز زمین سیگنال بوده و تمام اتصالات بخشهای خارجی به این پایه متصل می گردند.

قابلیت کنترل و محدود کردن جریان در این PWM با اتصال یک مقاومت حس کننده جریان Rs بین پایه 13 ( Isen ) و زمین صورت می گیرد. در صورتیکه ولتاژ پایه 13 به V 1.2 برسد IC غیرفعال می گردد وبنابراین داریم:

Imax = 1.2 (V)/Rs

درحالت حس جریان نیز رابطه ای به شکل زیر داریم:

Ip = (Vcomp-1.4)/3Rs

شکل ( 20-5 ) شمای داخلی قسمت حس جریان

در فرمول فوق Vcomp ولتاژ خروجی تقویت کننده خطا است.

برای مصونیت درمقابل نویز ( بطور عمده اسپایکهای موجود در لبه شکل موج جریان حس شونده ) یک فاصله خالی به مدت ns 100 بصورت نشان داده شده در شکل ( 20-5 ) برای کاهش یا صاف کردن خروجی فیلتر RC بکاربرده شده بعداز مقاومت Rs (جهت کاهش اسپایک جریان ) بسیار مفید واقع می شود.

ازطریق پایه 14 ( DIS ) و با اعمال یک ولتاژ بیشتر از V 2.5 می توان تراشه را غیر فعال کرد. برای RESTART کردن تراشه می بایست ولتاژ پایه 8 ( Vcc ) زیر آستانه UVLO کشیده شود. ازاین پایه برای حفاظت در مقابل OVERVOLTAGE نیز می توان بهره گرفت.

عملکرد حالت STANDBY انتخاب بهینه ای برای مبدلهای فلای بک می باشد. این عملکرد در شرایط کم بار وبا کاهش فرکانس نوسان ساز داخلی رخ می دهد. این حالت با افزایش بار از یک آستانه معین از بین می رود. شکل ( 21-5 ) نمودار و دیاگرام این حالت را نشان می دهد.

شکل ( 21-5 ) دیاگرام حالت STANDBY در تراشه