摘要：根据1 μm 40V BCD工艺，运用Cadence软件对原边反应AC／DC操控器进行仿真和剖析。线补偿技能能够使原边反应AC／DC电路取得很好的负载调整率，抵消电感上所耗费的电压和整流二极管上的压降，使输出到达的最佳值。在输入加220 V沟通电压时，输出成果最大值为5．09 V，最小值为5 V，最大负栽调整率为9．609％。
关键词：原边反应；沟通／直流；线补偿；负载调整率
任何电子产品都离不开电源，电源规划的好坏直接决议电子产品的功能和寿数，AC／DC在电源规划范畴使用广泛。AG／DC电路结构主要有阻隔式AC／DC结构和原边反应AC／DC结构。阻隔式AC／DC结构中，因为参加了光电耦合元件使全体电路变得复杂，而且电路对光电耦合器材要求高从而添加了电路规划本钱。在此根底上开展的原边反应AC／DC电路省去光电耦合器材，简化电路结构进一步下降电路本钱，因为去掉了光电耦合器材，会大大下降输出电压的精度，故需求在电路中参加线补偿技能。文中以输入沟通电压为220 V，输出电压为5 V的原边反应AC／DC芯片为根底，给出一种能够进步输出精度的线补偿技能。
文中第1部分首要介绍了原边反应AC／DC转换器的结构。第2部剖析了构成AC／DC电路输出不精确的原因，给出了选用线补偿技能进步输出精确度的原理和完成办法。在论文的最终给出了仿真成果和定论。
1 原边反应AC／DC操控器介绍
原边反应AC／DC操控器去掉了光电耦合器材，其电路如图1所示，首要输入的沟通电压经过电桥整流后给电容C1充电，供给芯片所需的正常作业电压，当电容C1和电阻R1选取不合理时，电容上的电压将不能确保芯片正常作业，电路不能正常上电，这儿一般电阻R1会规划在十兆欧以上。当芯片正常作业后，BASE发生操控信号，在功率管导通时初级线圈Np经过感应把能量传给次级线圈Ns，使Ns贮存能量，这时负载由电容Co供给能量，峰值电流Ipeak由公式(1)给出
Lp为Np的电感量。如图2所示Ton为开关导通时刻，CS检测初级线圈峰值电流，当到达峰值电流值时，功率管断开，初级线圈Np中电流为零，次级线圈Ns反向开释能量，整流二极管导通，给负载供给能量，一起对电容Co充电。这时辅佐线圈Naux经过感应检测输出电压，与内部基准比较，操控下一次BASE经过多长时刻供给使功率管导通的信号。辅佐线圈反应回来的电压也会给C1%&&&&&%充电，确保芯片正常作业。其间Vaux可由公式(2)导出
其间Naux／Ns为变压器辅佐线圈与次级线圈的线圈匝数比；Vo为输出电压；△V为次级端整流二极管的正导游通压降。
采样VAUX点的挑选如图2所示，挑选在PWM关断，线圈去磁完毕后，在这样采样时刻点，输出电压与辅佐绕组具有很好的线性关系。在采样点时刻有公式(2)能够近似表明为公式(3)：
在抱负情况下，只需采样此点的辅佐线圈的电压，并与精确的参阅电压比较构成反应操控Base信号，就能够得到安稳输出电压Vo。
2 线补偿电路
抱负情况下，VFB的巨细由公式(4)所示
实践上因为辅佐线圈不是彻底抱负的，存在内阻，辅佐线圈的等效电路如图3所示，这使VFB与公式(4)不相符。则有实践VFB的巨细由公式(5)表明
其间Ro为辅佐线圈的内阻。因为这个内阻的存在，使得VFB’VFB，构成采样不精确，从而导致输出违背所要求的值。所以需求内部芯片供给一个补偿电路，使VFE’更挨近VFB，使输出电压在没有其他外部器材的情况下更精确。
如图4所示文中规划的线补偿电路由芯片内部数字时钟分频电路，开关操控电路和精细电流源构成。
其间Icomp_cable经过采样点时刻操控开关对FB端进行补偿，其补偿率V／Vout的表达式如图公式(6)给出，其间Icomp_cable为芯片内部补偿的电流。
数字时钟分频电路如图5所示，OSC为内部振荡器信号，当功率关断时，分频器开端计数，分频器为12分频，最大周期为4 096倍Tosc。功率管关断的时刻越长，分频器分出的频率越多；当功率管导通时，分频器输出数据存到寄存器中，经过译码后，操控电流源。因为关断的时刻越长，负载放电时刻也随之越长，电压降就越大，这就需求一个大的补偿电流，所以上一次关断的时刻越长，对本次的补偿电流就越大。
恒流源操控电路如图6所示，其间或非门操控PMOS管，三输入或门操控NMOS管，它们经过操控MOS管开关，来操控恒流源电路。能够看出分频输出越高，操控恒流源的开关开的就越多。
恒流源电路如图7所示，其间图中表明的是部分恒流源电路，图6操控电路的输出操控图7中的操控管，CS电流信号操控给FB反应端的补偿。
Ibias电流源由图8的带隙基准电路发生，其间Vref的巨细由公式(7)给出，而Ibias巨细由公式(8)推出：
3 仿真成果
线补偿电路仿真如图9所示，其间补偿电流随开关操控时刻的添加而上升。当开关时刻最长时，其最大补偿电流为40．89μA。最大补偿率由公式(6)可得9．609％。图10为加线补偿电路时仿真成果，稳压后输出的规模为5～5．09 V，电路的输出纹波变小。
4 定论
线补偿技能能够在不添加外部元器材的根底上提原边反应AC／DC输出电压精度。文中给出的线补偿电路的最大补偿率是9．609％。由原边反应AC／DC全体电路的仿真成果能够下降输出纹波，大幅进步电路的输出电压精度。
