探索 MAX15000/MAX15001：可编程开关频率的电流模式 PWM 控制器

在电源设计领域，选择合适的 PWM 控制器至关重要。今天，我们来深入了解 MAXIM 公司的 MAX15000/MAX15001 可编程开关频率的电流模式 PWM 控制器，看看它能为我们的设计带来哪些优势。

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1. 产品概述

MAX15000/MAX15001 包含了设计宽输入电压隔离和非隔离电源所需的所有控制电路。其中，MAX15000 适用于通用输入（整流 85VAC 至 265VAC）或电信（-36VDC 至 -72VDC）电源；而 MAX15001 则更适合低输入电压（9.5VDC 至 24VDC）电源。

2. 关键特性剖析

2.1 电流模式控制

与电压模式控制相比，电流模式控制具有两大优势。一是具有前馈特性，控制器能够逐周期调整输入电压的变化；二是将稳定性要求降低到单极点系统，而不像电压模式控制那样是双极点系统。

2.2 可编程开关频率

通过外部电阻可以对开关频率进行编程，最高可达 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。计算公式如下：

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

2.3 准确的欠压锁定（UVLO）阈值

UVLO 阈值精度为 1%，UVLO/EN 引脚的阈值为 1.23V，具有 60mV 的迟滞。这一特性可以防止电源在输入电压低于最小值时进入欠压状态。

2.4 内部误差放大器

内部误差放大器具有 1.5% 准确的参考电压（(V{REF}=1.23V) ），可用于调节非隔离电源的输出电压，计算公式为 (V{OUT }=left(1+frac{R 13}{R 14}right) V{REF }) ；也可用于调节三级绕组输出，实现初级侧调节的隔离电源，计算公式为 (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 数字软启动

软启动功能可使输出电压在重载和轻载条件下以可控的方式上升，消除输出电压过冲。软启动时间计算公式为 (t{SS}=frac{1984}{f{NDRV}}) 。

3. 启动操作详解

3.1 MAX15001 启动

当 IN 引脚电压超过 9.5V 且 UVLO/EN 输入大于 1.23V 时，MAX15001 启动。

3.2 MAX15000 启动

MAX15000 除了要满足 MAX15001 的启动条件外，IN 引脚电压还需超过 21.6V 的自举 UVLO 阈值。在启动时，通常会使用一个高值启动电阻 R1 对储能电容 C1 充电，在此期间，器件的静态电流仅为 50µA。

4. 应用场景与设计要点

4.1 应用场景

该控制器适用于 1/2、1/4 和 1/8 砖电源模块、高效隔离电信电源、网络/服务器、隔离保持电源、12V 升压和 SEPIC 调节器、隔离和非隔离高亮度 LED 电源以及工业电源转换等领域。

4.2 设计要点

• 电源启动时间：对于使用 MAX15000 的电源，IN 引脚的旁路电容 C1 的大小和三级绕组的连接配置会影响启动周期数。可通过公式 (C 1=frac{left(I{N}+I{g}right)left(t{S S}right)}{V{H Y S T}}) 计算所需的电容量，其中 (I{g}=Q{gtot } f_{S w}) 。
• 布局建议：开关电源的噪声主要来自高 di/dt 环路和高 dv/dt 表面。因此，应尽量缩短承载开关电流的 PCB 走线，减小电流环路；使用接地平面；在通用交流输入设计中，遵循所有适用的安全法规；为避免 RT 到 NDRV 的信号噪声耦合，将 RT 走线远离 NDRV。

5. 总结

MAX15000/MAX15001 可编程开关频率的电流模式 PWM 控制器以其丰富的特性和广泛的应用场景，为我们的电源设计提供了强大的支持。在实际设计中，我们需要根据具体的应用需求，合理选择型号，并注意启动时间、布局等设计要点，以充分发挥该控制器的性能优势。你在使用类似的 PWM 控制器时有哪些独特的经验和挑战呢？欢迎在评论区分享交流。