原边反应AC/DC操控技能是近10年开展起来的新式AC/DC操控技能,与传统的副边反应的光耦加431的结构比较,最大的优势在于省去了这两个芯片以及与之合作作业的一组元器件,这样就节省了体系板上的空间,下降了本钱而且提高了体系的可靠性。在手机充电器等本钱压力较大的商场,以及LED驱动等对体积要求很高的商场具有宽广的使用远景。
在省去了这一组元器件之后,为了完成高精度的恒流/恒压(CC/CV)特性,必定要选用新的技能来监控负载、电源和温度的实时改变以及元器件的同批次容差,这就涉及到初级(原边)调理技能、变压器容差补偿、线缆补偿和EMI优化技能。
初级调理的原理是经过准确采样辅佐绕组(NAUX)的电压改变来检测负载改变的信息。当操控器将MOS管翻开时,变压器初级绕组电流ip从0线性上升到ipeak,公式为
表明,其间VCS是CS脚上的电压,其他参数含义如图1所示。这是恒压(CV)形式的作业原理。
其间C1是一个小于0.5的常数,VCSLMT是CS引脚限压极限值。
在使得去磁时刻与开关周期的份额坚持一个常数后,输出的电压和电流就都与变压器的电感值无关了,因此在有用层面上下降了使用计划对同批次电感感值一致性的要求,然后下降了大规模出产加工的本钱。与此同时,原边反应体系还会面对线缆压降的问题。由于体系不是直接采样输出端(次级绕组整流后)的电压,而是经过采样辅佐绕组的去磁完毕点的电压来操控环路反应的,因此,当输出线较长或许线径较细时,在负载线上会存在较大的内阻(例如在充电器计划中)。在负载电流改变较大的情况下,输出线的结尾电压也会有较大改变。在CV形式下,这种改变在某些场合是不能承受的,因此,原边反应驱动芯片还应该供给对线缆压降补偿的功用,这个功用通常是经过在INV脚上拉一个小电流来完成的。经过预估补偿值来调理连接在INV脚上的分压电阻的总阻值(分压份额不变),然后补偿不同负载线型和负载巨细带来的线缆压降,以保持CV曲线的水平性(如图2中的CV曲线)。
此外,一款好的原边反应AC–DC操控器还应该具有优异的EMI特性,关于传导和辐射这两方面的搅扰都应该尽可能下降,现在常见的做法是选用抖频技能和驱动信号柔化技能。抖频技能是指在开关频率的基频基础上引进一个小幅度的频率改变值,以此来下降在开关频率点上的频谱能量强度,优化EMI特性。而驱动信号柔化技能则是指将驱动MOS管栅极的驱动信号的敞开沿(上升沿)变得比较滑润,以减小MOS管敞开瞬间的能量传导和辐射,然后进一步优化EMI特性。
芯联半导体推出的CL1100便是一款具有初级(原边)调理技能、变压器容差补偿、线缆补偿和EMI优化技能的原边反应AC-DC操控器,而且具有多种维护功用,例如软启动、逐周期的过流维护(OCP)、CS采样端前沿消隐(LEB)、以及过压维护(OVP)和欠压维护(UVLO)。实测的CL1100的恒压/恒流特性曲线如图3所示,该芯片可将恒压/恒流精度都操控在±3%之内。
本文小结
跟着小功率阻隔AC-DC的使用向更低本钱及更小体积的趋势开展,原边反应的AC-DC操控芯片应运而生。为了满意高精度的恒流和恒压使用要求,原边反应操控芯片选用了初级(原边)调理技能、变压器容差补偿、线缆补偿和EMI优化技能。这些技能的选用确保了原边反应的AC-DC操控芯片关于使用电源规模,不同特性的负载以及%&&&&&%批次容差都具有了很强的适应性,因此成为一种能够广泛使用于不同场合的操控技能。