
【原創(chuàng)】談?wù)劗?dāng)前小功率電源中最流行的PSR(初級(jí)調(diào)整)的控制原理!
先談?wù)凜V操作模式,現(xiàn)在大部分芯片都是直接取樣輔助線圈上電壓,由于漏感的原因,在MOS關(guān)斷后,也就是次級(jí)二極管導(dǎo)通瞬間,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)尖峰,影響電壓采樣,為了避開個(gè)這個(gè)尖峰,大部分廠家都是采用延時(shí)采機(jī),也就是在MOS管關(guān)斷一段時(shí)間后再來采樣線圈電壓。從而避開漏感尖峰。PI是在高壓開關(guān)關(guān)斷2.5 μs采樣。這種采樣方式其實(shí)在以前很多芯片上的過壓保護(hù)上也都有應(yīng)用,比如OB2203和UCC28600,NCP1377上都有這樣的應(yīng)用,所以可以得到較高精度的過壓保護(hù)。還有些廠家是在下取樣電阻上并一個(gè)小容量的電容來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)建義大家吸收電路使用恢復(fù)時(shí)間約只有2us的IN4007再串一個(gè)百歐左右的電阻作吸收??梢詼p小漏感產(chǎn)生的振鈴,從而減小取樣誤差。得到較高采樣精度。次級(jí)圈數(shù)固定,輔助繞組固定,取樣精度高。比較器內(nèi)部精度也高,自然可以得到較高的輸出電壓精度。圖片截自NCP1377規(guī)格書。
先寫個(gè)變壓器的基本公式。Np*Ipk=Ns*Ipks(變壓器次級(jí)只有一個(gè)繞組Ns),Np,Ipk,Ns,Ipks分別是初級(jí)圈數(shù),初級(jí)峰值電流,次級(jí)圈數(shù),次級(jí)峰值電流 .
當(dāng)工作在DCM模式時(shí),輸出電流是次級(jí)電流(如圖的三角形)在一個(gè)工作周期的平均值,所以Io=(Td/T)*Ipsk/2, 其中 T為工作周期。
Np*Ipk=Ns*Ipks
所以Ipks=Np*Ipk /Ns,
將Ipks=Np*Ipk /Ns代入Io=(Td/T)*Ipsk/2 ,
得到Io=(Td/T)*(Np*Ipk /Ns)/2。
可以看出Np,Ns為常數(shù),只要固定Ipk,和Td/T就可以得到固定的電流輸出。
市面上很多IC固定Ipk的方式是限制初級(jí)MOS取樣電阻上的峰值電壓,同時(shí)為了避免寄生電容在導(dǎo)通時(shí)產(chǎn)生的電流尖峰,會(huì)加入一段消隱時(shí)間。
Td/T 是由IC內(nèi)部固定的。OB的是0.5(他是給出TD同頻率的關(guān)系),BYD的1508是直接給來的0.42。仙童的沒有直接給出1317沒直接給出這個(gè)值,而是給出了一個(gè)計(jì)算初級(jí)電流的公式。也是間接告訴了Td/T 。
CC時(shí),在不同輸出電壓情況下,工作在PFM模式以保證固定的Td/T而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的輸出電流。這就是實(shí)現(xiàn)恒流的基本原理,輸出電壓變化時(shí)能保證電流不變。只要保證IC Td/T 的精度,以及初級(jí)峰值電流的限流精度就可以得到較高的輸出電流精度。這兩部分基本上取決于IC。取樣電阻保證1%是沒有問題的。
如果短路的話,頻率不是要降到非常低.....
寫的很不錯(cuò),頂一下
沒看明白,負(fù)載突然增加或者減少時(shí),實(shí)現(xiàn)CC的反饋過程是怎樣進(jìn)行的?
樓主:圖中Toff的時(shí)間是否標(biāo)示錯(cuò)誤,Toff的地方應(yīng)該修正成Toff-Td.?
再講講PSR對(duì)電感量補(bǔ)償?shù)脑怼?催^PI LN60X實(shí)驗(yàn)視頻的朋友可以看到他們的PSR對(duì)電感量有補(bǔ)償。
當(dāng)電感量低出設(shè)計(jì)正常值時(shí),達(dá)到同樣的峰值電流需要的時(shí)間就短了,Δt=L*ΔI/V,ΔI在DCM模式時(shí)等于峰值電流,而峰值電流是固定的。V就是Vin,為常數(shù)。所以L低會(huì)造成Δt下降,也就是Ton下降。根據(jù)伏秒平衡,Ton*Ipk*Np=Td*Ipks*Ns。Np,Ns為常數(shù),Ton的下降同樣也造成Td下降。由于Td比上周期T為固定值,Td下降造成T變小,所以頻率就升高了。但是由于有最高頻率的限制。所以設(shè)計(jì)時(shí)要注意在最重負(fù)載時(shí),頻率不能工作在最高頻率,這樣電感量的變化將得不到補(bǔ)償。應(yīng)適當(dāng)?shù)陀谧罡吖ぷ黝l率。電感量高出正常值時(shí),結(jié)果當(dāng)然是相反的。Io=(Td/T)*(Np*Ipk /Ns)/2。只要Ipk,Td/T不變,輸出電流也就不變。所以電感量變化引起的是頻率的變化。從公式P=1/2*I*I*L*f也可以看出。I固定,輸出功率不變,L的變化引起的是頻率f的變化。但一定要注意最高工作頻率限制。
給師傅頂一下!