一种准谐振反激式开关电源的设计

2021-08-23 23:52字体:
  

  准谐振转换是相当成熟的本事,寻常用于消费产物的电源安排中。新型的绿色电源系列限定器杀青低至150 mW 的榜样超低待机功耗。本文将叙述准谐振反激式转换器是若何普及电源结果以及若何用

  图1 所示为通例的硬开合反激式转换器电道。这种不相联形式反激式转换器(DCM)一个办事周期分为三个办事区间:( t0 ~ t1)为变压器向负载供给能量阶段,此时输出二极管导通,变压器低级的电流畅过Np:Ns的耦合流向输出负载,逐步减小。

  MOSFET电压由三局部叠加而成:输入直流电压VDC、输出反射电压VFB、漏感电压VLK.到t1 时期,输出二极管电流减小到0,此时变压器的低级电感和和寄生电容组成一个弱阻尼的谐振电道,周期为2 LC .正在阻塞区间( t1~ t2),寄生电容上的电压会随振荡而蜕化,但永远具有相当大的数值。当下一个周期t2 节点,MOSFET 导通时刻入手下手时,寄生电容(COSS和CW )上电荷会通过MOSFET放电,出现很大的电流尖峰。因为这个电流闪现时MOSFET存正在一个很大的电压,该电流尖峰以是会做成开合损耗。另外,电流尖峰含有豪爽的谐波含量,从而出现EMI.

  欺骗检测电道来有用地“感测”MOSFET 漏源电压(VDS )的第一个最小值或谷值,并仅正在这时启动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。这处境常被称为谷值开合(Valley Switching)或准谐振开合。这种电源是由输入电压/负载要求裁夺的可变频率编制。换言之,调度是通过转化电源的办事频率来实行,不管当时负载或输入电压是众少,MOSFET永远维系正在谷底的时刻导通。这类型的办事介于相联(CCM) 和不相联要求形式(DCM)之间。以是,以这种形式办事的转换器被称作正在临界电流形式(CRM)下办事。临界形式下MOSFET漏源电压如图2所示。

  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,下降器件的温度。

  导通电流尖峰的减小以及正在准谐振流程中存正在频率颤栗,将会减小EMI 噪声,这就节减EMI滤波器的利用数目,从而下降电源本钱。

  UCC28600 限定器的紧要性情有进步的绿色形式限定格式;低EMI 及低损耗(谷底开合)的准谐振限定格式;空载损耗小于150 mW(低待机电流);低启动电流(最大25 A);可编程过压袒护(输入电压和输出电压);内置过温袒护,温度恢复后可自愿重启;限流袒护:逐周限日功率,过电流打嗝式重启;可编程软启动;集成绿色形态脚(PFC使能端)。

  UCC28600内部集成了UVLO对比器,高频振荡器,准谐振限定器和软起动限定器,待机形式跳脉冲对比器,输入和输出过电压袒护。其内部构造图如图3所示。

  UCC28600采用准谐振的开合变换器以普及转换结果,欺骗变压器的励磁磁通,正在开合合断时刻,检测变压器绕组的输出电压,假使电压偏低及处于振荡的波谷时,能够确认该时期变压器励磁磁通耗尽,能够开启下一周期。该准谐振形式可分为临界导通形式(CRM)和不相联导通形式(DCM)以及频率调制形式(FFM)。

  当功率接续减小,UCC28600进入待机形式;频率调制形式(FFM)频率消浸到40 kHz,不再减小;当FB小于0.6 V 时,开合脉冲输出合断,当FB 大于0.7 V 时,开合脉冲寻常输出,从而取得跳脉冲形式的待机办事形态。

  OVP引脚为过电压(线电压和负载电压)输入脚以及谐振开通的相应脚,此脚通过变压器低级偏置线圈来侦测输入过压,负载过压及谐振要求,其过压点可通过与此脚相连的电阻来敏捷调度。

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