原邊反饋反激式變換器及原理詳解演示文稿

原邊反饋反激式變換器及原理詳解演示文稿目前一頁\總數(shù)四十頁\編于十八點優(yōu)選原邊反饋反激式變換器及原理目前二頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2331、PSR技術(shù)簡介采用傳統(tǒng)次級端調(diào)節(jié)反激式轉(zhuǎn)換器1.1傳統(tǒng)的次級端反饋的缺點恒流控制恒壓控制目前三頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/234采用傳統(tǒng)次級端調(diào)節(jié)反激式轉(zhuǎn)換器此方案可提供精確的電壓、電流控制，但缺點是：（1）組件數(shù)目較多，電路板空間，成本，可靠性（2）采樣電阻Ro增加功耗，效率（3）光耦合器不能工作于高溫環(huán)境下(Currenttransferratiodegradationduetotemperaturerises)（4）光耦合器存在一個低頻極點（20-30kHz）thislowfrequencypolecomplicatesthefeedbackloopdesignandlimitsthecrossoverfrequency

目前四頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/235PSR（Primary-Side-Regulation）：

原邊調(diào)制1.2PSR技術(shù)的優(yōu)點在變壓器原邊檢測輸出信息消除了次級的采樣電路無須使用TL431和光耦合器減少組件數(shù)目，降低了整體電路的復(fù)雜性更為高效和優(yōu)化目前五頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/236PSR的典型輸出特性曲線PSR反激式變換器的典型輸出V-I特性目前六頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/237筆記本、手機、數(shù)碼相機等數(shù)碼產(chǎn)品的鋰電子電池的充電器計算機（PC）的輔助電源LED驅(qū)動1.3PSR的應(yīng)用目前七頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2382、PSR技術(shù)的原理2.1flyback變換器的基本原理Flyback變換器的原理圖目前八頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/239DCM模式下的電壓、電流波形Flyback變換器的原理圖開關(guān)管M導(dǎo)通時：原邊電流線性增加，斜率為能量儲存在原邊開關(guān)管M截止時：副邊電流線性減小，斜率為能量從原邊傳遞到副邊目前九頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/23102.2如何在原邊獲取Vo、Io的信息Io的信息反映在原邊峰值電流Ipk目前十頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/23112.2如何在原邊獲取Vo、Io的信息Vo的信息反映在原邊繞組電壓VD-VIN以及輔助繞組電壓VA上副邊電流為0時原邊繞組電壓輔助繞組電壓目前十一頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/23122.2如何在原邊獲取Vo、Io的信息原邊繞組電壓如果在原邊繞組檢測Vo的信息，則需要高壓檢測電路，并且會受原邊漏感耦合噪聲的影響所以一般是通過輔助繞組檢測Vo的信息目前十二頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/23132.2如何在原邊獲取Vo、Io的信息Vo的信息反映在

原邊輔助繞組電壓VAIo的信息反映在

原邊峰值電流Ipk能在原邊檢測

Vo、Io的信息目前十三頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/23142.3PSR實現(xiàn)恒壓、恒流的原理2.3.1恒壓（CV）原理PSR的輸出電壓PFM方式：PWM方式：保持不變，檢測調(diào)整保持不變調(diào)整開關(guān)頻率不固定開關(guān)頻率固定兩種恒

壓方式根據(jù)目前十四頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/23152.3.1.1PWM恒壓（CV）原理PSR的輸出電壓確定調(diào)整調(diào)整Vo恒定確定調(diào)整Vo恒定調(diào)整保持不變開關(guān)頻率固定目前十五頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2316PWM方式恒壓原理圖目前十六頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2317CV：其他條件不變，RL變化時的調(diào)整過程目前十七頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2318CV：其他條件不變，VIN變化時的調(diào)整過程目前十八頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2319PWM恒壓（CV)模式下，在最小并且滿載時PSR的輸出電壓導(dǎo)通時間達(dá)到最大值消磁時間達(dá)到最大值滿載時最小不變，，導(dǎo)通時間達(dá)到最大值滿載時最小不變，，達(dá)到最大值最小達(dá)到最大值達(dá)到最大值目前十九頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2320PWM恒壓（CV)模式下，在最小并且滿載時導(dǎo)通時間ton達(dá)到最大值消磁時間達(dá)到最大值目前二十頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/23212.3.1.2PFM恒壓（CV）原理PSR的輸出電壓保持不變開關(guān)頻率不固定負(fù)反饋目前二十一頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2322PFM恒壓（CV）調(diào)整過程目前二十二頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/23232.3.2恒流（CC）原理PSR的輸出電流固定時維持不變實現(xiàn)恒流兩種恒

流方式PFM方式：PWM方式：保持不變，檢測調(diào)整保持不變調(diào)整使其不變開關(guān)頻率不固定開關(guān)頻率固定目前二十三頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2324PFM方式恒流原理圖保持不變，檢測調(diào)整開關(guān)頻率不固定Ipk固定，檢測出Vo相當(dāng)于檢測出目前二十四頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2325PFM方式恒流調(diào)整過程目前二十五頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2326PWM方式恒流原理圖保持不變調(diào)整使其不變開關(guān)頻率固定實現(xiàn)方式有多種實現(xiàn)方式1實現(xiàn)目前二十六頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2327實現(xiàn)方式1的恒流調(diào)整過程目前二十七頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2328PWM恒流實現(xiàn)方式2原理圖保持不變調(diào)整使其不變實現(xiàn)方式2（見專利US2008/0112193)開關(guān)頻率固定根據(jù)第n-1個周期的消磁時間確定第n個周期的原邊峰值電流目前二十八頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2329實現(xiàn)方式2的恒流調(diào)整過程目前二十九頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2330PWM恒流實現(xiàn)方式3原理圖保持不變調(diào)整使其不變實現(xiàn)方式3（見專利US7505287)開關(guān)頻率固定根據(jù)第n-1個周期的消磁時間以及輸入電壓確定第n個周期的導(dǎo)通時間目前三十頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2331實現(xiàn)方式3的恒流調(diào)整過程輸入Vin不變，負(fù)載變化時：負(fù)載不變，輸入Vin變化時：目前三十一頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/23322.4PSR恒壓功能和恒流功能之間如何實現(xiàn)切換以一個具體的PSR為例說明恒壓和恒流之間的切換過程恒壓（CV）PWM方式恒流（CC）PFM方式具有CV和CC功能的PSR（PWM方式實現(xiàn)恒壓；PFM方式實現(xiàn)恒流）恒壓恒流？目前三十二頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2333恒壓（CV）時實際起作用的電路部分恒壓（CV）時沒有起作用OSC根據(jù)輸出電壓Vo調(diào)整脈沖的頻率；CV時Vo不變，所以O(shè)SC輸出頻率固定的脈沖信號（PWM恒壓原理可參考小節(jié)）PSR恒壓工作（CV）時功率管M的關(guān)閉由比較器1決定PSR工作在PWM方式恒壓目前三十三頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2334恒流（CC）時不起實際作用恒流（CC）時起實際作用OSC根據(jù)輸出電壓Vo調(diào)整脈沖的頻率；CC時Vo變化，OSC根據(jù)采樣到的Vo信息調(diào)整輸出脈沖的頻率（PFM恒流原理可參考2.3.2小節(jié)）PSR恒流工作（CC）時功率管M的關(guān)閉由比較器2決定PSR工作在PFM方式恒流目前三十四頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2335RL減?。ㄘ?fù)載加重）開始由CV向CC切換PWM方式的CV向PFC方式的CC的切換過程目前三十五頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/23363、PSR的關(guān)鍵技術(shù)問題

（1）芯片的低啟動電流和較大的UVLO滯回窗口（2）EMI問題

（3）輕載時的效率(4)前沿消隱

（5）如何在原邊精確檢測副邊的消磁時間

（6）如何在原邊精確檢測輸出電壓Vo

（7）對輸出整流二極管D的溫度補償(8)zero-voltageswitching

目前三十六頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2337（1）低啟動電流，較大的UVLO窗口齊納二極管（Zener）串聯(lián)，施密特觸發(fā)器實現(xiàn)滯回窗口VDD達(dá)到開啟閾值POR信號打開模擬電源供電和數(shù)字電源供電VDD未達(dá)到開啟閾值POR信號關(guān)閉模擬電源供電和數(shù)字電源供電低啟動電流目前三十七頁\總數(shù)四十頁\編于十八點2023/5/2338（2）EMI問題跳頻技術(shù)（frequencyhopping）通過將能量分散到比EMI測試儀帶寬更廣闊的范圍，從而實現(xiàn)降低EMIEMI：電磁干擾危害：干擾電網(wǎng)，高頻輻射，降低效率解決辦法：跳頻（frequencyhopping）目前三