本文提出了一种根据UCC28600操控器的准谐振反激式开关电源的规划计划，该计划剖析了准谐振反激式开关电源的作业原理及完成方法，给出了电路及参数规划和挑选进程，以及实际作业开关波形。试验证明，该计划中所规划的准谐振反激式开关电源具有输入电压规模宽、转化功率高、低EMI、作业安稳牢靠的特色。准谐振技能下降了MOSFET的开关损耗，进步产品牢靠性。
导言
准谐振转化是十分老练的技能，广泛用于消费产品的电源规划中。新式的绿色电源系列操控器完成低至150mW的典型超低待机功耗。本文将论述准谐振反激式转化器是怎么进步电源功率以及怎么用UCC28600规划准谐振电源。
惯例的硬开关反激电路
图1所示为惯例的硬开关反激式转化器电路。这种不接连形式反激式转化器(DCM)一个作业周期分为三个作业区间：(t0~t1)为变压器向负载供给能量阶段，此刻输出二极管导通，变压器初级的电流经过Np:Ns的耦合流向输出负载，逐步减小。
图1
MOSFET电压由三部分叠加而成：输入直流电压VDC、输出反射电压VFB、漏感电压VLK.到t1时刻，输出二极管电流减小到0，此刻变压器的初级电感和和寄生电容构成一个弱阻尼的谐振电路，周期为2πLC。在阻滞区间(t1~t2)，寄生电容上的电压会随振动而改动，但一向具有相当大的数值。当下一个周期t2节点，MOSFET导通时刻开端时，寄生电容(COSS和CW)上电荷会经过MOSFET放电，发生很大的电流尖峰。因为这个电流呈现时MOSFET存在一个很大的电压，该电流尖峰因此会做成开关损耗。此外，电流尖峰含有很多的谐波含量，然后发生EMI。
准谐振反激式规划的完成
运用检测电路来有效地“感测”MOSFET漏源电压(VDS)的第一个最小值或谷值，并仅在这时发动MOS-FET导通时刻，因为寄生电容被充电到最低电压，导通的电流尖峰将会最小化。这状况常被称为谷值开关(ValleySwitching)或准谐振开关。这种电源是由输入电压/负载条件决议的可变频率体系。换言之，调理是经过改动电源的作业频率来进行，不论其时负载或输入电压是多少，MOSFET一向保持在谷底的时分导通。这类型的作业介于接连(CCM)和不接连条件形式(DCM)之间。因此，以这种形式作业的转化器被称作在临界电流形式(CRM)下作业。临界形式下MOSFET漏源电压如图2所示。
图2
在反激式电源规划中选用准谐振开关计划有着许多长处：
(1)下降导通损耗
因为MOSFET导通具有最小的漏源电压，故能够减小导通电流尖峰。减轻了MOSFET的压力，下降器材的温度。
(2)下降输出二极管反向恢复损耗
因为二次侧的整流管零电流关断，反向恢复损耗下降，然后进步电源全体功率。
(3)削减EMI
导通电流尖峰的减小以及在准谐振进程中存在频率颤动，将会减小EMI噪声，这就削减EMI滤波器的运用数量，然后下降电源本钱。
根据UCC28600操控器的钨灯电源的规划
1、UCC28600操控器的首要特性
UCC28600操控器的首要特性有先进的绿色形式操控方法;低EMI及低损耗(谷底开关)的准谐振操控方法;空载损耗小于150mW(低待机电流);低发动电流(最大25μA);;可编程过压维护(输入电压和输出电压);内置过温维护，温度回复后可主动重启;限流维护：逐周期限功率，过电流打嗝式重启;可编程软发动;;集成绿色状况脚(PFC使能端)。
2、UCC28600作业原理
UCC28600内部集成了UVLO比较器，高频振动器，准谐振操控器和软起动操控器，待机形式跳脉冲比较器，输入和输出过电压维护。其内部结构图如图3所示。
图3
(1)UVLO比较器
UCC28600的VDD电压在13V起动，在低于8V时封闭，有5V的滞差电压，能够进步UCC28600作业的安稳性。
(2)内部振动器
UCC28600内部集成了一个40~130kHz的振动器。
(3)准谐振操控器和软起动操控器
UCC28600选用准谐振的开关变换器以进步转化功率，运用变压器的励磁磁通，在开关关断期间，检测变压器绕组的输出电压，假如电压偏低及处于振动的波谷时，能够承认该时刻变压器励磁磁通耗尽，能够敞开下一周期。该准谐振形式可分为临界导通形式(CRM)和不接连导通形式(DCM)以及频率调制形式(FFM)。
(4)待机形式和跳脉冲比较器
当功率持续减小，UCC28600进入待机形式;频率调制形式(FFM)频率下降到40kHz，不再减小;当FB小于0.6V时，开关脉冲输出关断，当FB大于0.7V时，开关脉冲正常输出，然后得到跳脉冲形式的待机作业状况。
(5)输入和输出过电压维护
OVP引脚为过电压(线电压和负载电压)输入脚以及谐振注册的呼应脚，此脚经过变压器初级偏置线圈来侦测输入过压，负载过压及谐振条件，其过压点可经过与此脚相连的电阻来灵敏调理。
3、钨灯电源的技能指标
输入电压：95~260VAC50/60Hz;输出电压：5V;输出电流：4.3A;可遥控封闭电源输出。
4、电源规划进程
钨灯电源电路图如图4所示，交流电源从左上角输入，经输入电源滤波器、整流桥、高压电容，转为约130~360V的直流高压。N14、V30组成高压侧主电路，将直流高压斩波为脉冲电压，经过变压器耦合，经V12整流输出，输出电容滤波为直流电压。
图4
3.4.1、发动电路
因为UCC28600的发动电流十分小，典型值为12μA，能够大大下降发动电阻的功耗，因此发动电阻由三个300kΩ的贴片电阻串联而成。但因为VDD引脚需求一个满足的储能电容防止在作业时呈现打嗝现象，带来的一个问题是VDD发动时电压上升过慢，电源发动时刻过长。解决方法是VDD引脚选用小电容，反供绕组选用大电容，两者之间用V34(1N4148)阻隔。
3.4.2、遥控电路
遥控电路用光耦TLP181安全阻隔，当遥控信号输入CTL端加电流信号时，光耦输出端导通，经过V33将UCC28600的SS引脚拉低，封闭MOSFET的驱动信号;经过R32将VDD电压拉低，低于UCC28600的发动电压，防止芯片一向处于重启进程。
3.4.3、反应电路
选用TL431采样输出端电压，经过光耦TLP181阻隔后反应到芯片的输入端。TL431的基准电压为2.495V，经过R84、R85的分压，将输出电压设定在11.5V.因为负载为固定钨灯电源，所以不必考虑电源的瞬态相应，故TL431的补偿%&&&&&%选用简略的Ⅰ类补偿，电路简略，安稳牢靠。
3.4.4、变压器规划
设在最大负载时，UCC28600作业在准谐振形式，其最大占空比发生在最低输入电压时，在固定输入电压和输入功率的状况下：
图
初级绕组选用2×0.35漆包线，次级选用125μm铜箔，选用三明治绕法，磁芯中心柱开气隙，使ALG为275nH/T2。
5、测试数据
3.5.1、电源转化功率
电源在不同输入输出条件下功率如图5所示。
图5
3.5.2、不同状况下的开关管波形
电源在不同状况下的开关管波形如图6所示。
由图6能够看出，当输出负载很小时，电源是作业于跳脉冲形式，这样能够下降开关损耗，进步轻载电源功率;跟着负载加大，电源开端进入频率调制作业形式。在满载且输入电压较高时，电源作业于频率较高的准谐振形式;假如输入电压较低时，作业形式不变，但开关频率下降，保持开关管在波形谷底导通。
图6
结语
本文提出的根据UCC28600操控器的准谐振反激式开关电源的规划计划，该计划运用准谐振技能下降了MOSFET的开关损耗。实践证明，根据UCC28600的准谐振反激式开关电源的规划具有输入电压规模宽、输出电压精度高、高转化功率、低待机功耗等特色。本电源应用于钨灯电源中，最高功率到达86%，收到了杰出作用。
