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信息来源:本站 日期:2025-07-25

耗尽型MOSFET应用于开关电源启动电路

在由附加绕组给控制IC供电的开关电源电路中,在电路启动阶段,由于附加绕组还没有电压输出,因此不能给控制IC提供最初的电源,这时就需要启动电路来对控制IC提供电源。


01

电阻式启动电路

传统方案采用功率电阻与稳压二极管构成。该电路因功率电阻持续耗散较大功率,大幅增加了系统功耗,导致温度升高并降低系统可靠性;同时,功率电阻体积较大,占用了宝贵的电路空间。

02

耗尽型MOSFET启动电路

耗尽型MOSFET为常开器件,当栅-源电压VGS = 0V时,器件的沟道处于自然开通状态。将其应用于启动电路,可有效解决电阻式方案的所有缺点。并且采用耗尽型MOSFET的启动电路,在控制IC启动后,由附加绕组对IC提供电源,启动电路进入待机状态,其功耗近乎为零。


常规PWM IC启动电路

耗尽型MOSFET串联电阻启动电路 是一种结构简单、成本较低的PWM IC启动方案。如图1所示,耗尽型MOSFET Q2的源极与电阻R2串联构成启动电路。开关电源启动时,由于Q2处于导通状态,因此能够提供电源至VCC,并且流经Q2的电流IDSS还可以起到对C2充电的作用,使Q2源极电位升高。开关电源启动后,PWM IC由附加绕组供电,由于Q2的栅-源之间的电压VGS大于Q2的关断电压VGS(OFF),因此Q2进入关断状态,启动电路功耗降至极低水平。

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启动电路的主动控制

对启动电路的主动控制包含两种类型,一种类型为采用如IWATT的IW1699等控制IC的电路,如图2所示。电路启动时,由耗尽型MOSFET Q1对IW1699供电。电路启动后,由附加绕组对IW1699提供电源,并且由于IW1699具有ASU(Active Start-Up)引脚,该引脚使Q1栅极电位下降,使Q1栅-源电压VGS大于关断电压VGS(OFF),此时启动电路无电流通过,无功率损耗。

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然而,很多控制IC不具有IW1699那样的ASU引脚,因此需要添加外部器件来实现类似的功能,如图3所示。

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ARK(方舟微)提供的DMZ6005E等型号高压耗尽型MOSFET,是应用于启动电路最理想的器件。DMZ6005E击穿电压BVDSX超过600V,可以在极宽的输入电压范围内正常工作,并且器件采用SOT-23封装,产品体积小,适于表面贴装。