ACDC控制芯片中的關(guān)鍵技術(shù)

原邊反饋萬式的AC/DC控制技術(shù)是最近10年間發(fā)展起來的新型AC/DC控制技術(shù)，與傳統(tǒng)的副邊反饋的光耦加431的結(jié)構(gòu)相比，其最大的優(yōu)勢在于省去了這兩個芯片以及與之配合工作的一組元器件，這樣就節(jié)省了系統(tǒng)板上的空間，降低了成本并且提高了系統(tǒng)的可靠性。在手機充電器等成本壓力較大的市場，以及LED驅(qū)動等對體積要求很高的市場具有廣闊的應(yīng)用前景。在省去了這些元器件之后，為了實現(xiàn)高精度的恒流/恒壓（CC/CV特性，必然要采用新的技術(shù)來監(jiān)控負(fù)載、電源和溫度的實時變化以及元器件的同批次容差，這就涉及到初級（原邊）調(diào)節(jié)技術(shù)、變壓器容差補償、線纜補償和EMI優(yōu)化技術(shù)。初級調(diào)節(jié)的原理是通過精確采樣輔助繞組（NAUX的電壓變化來檢測負(fù)載變化的信息。當(dāng)控制器將MOS管打開時，變壓器初級繞組電流ip從0線性上升到ipeak，公式為 。此時能量存儲在初級繞組中，當(dāng)控制器將MOSt關(guān)斷后，能量通過變壓器傳遞到次級繞組，并經(jīng)過整流濾波送到輸岀端VO在此期間，輸岀電壓VO和二極管的正向電壓VF被反射到輔助繞組NAUX輔助繞組NAUX上的電壓在去磁開始時刻可由公式 表示，其中VF是輸岀整流二極管的IZ—NWX乂IZ正向?qū)▔航?，在去磁結(jié)束時刻可由公式 表示，由此可知，在去磁結(jié)束時間點，次級繞組輸出電壓與輔助繞組具有線性關(guān)系， 只要采樣此點的輔助繞組的電壓， 并形成由精確參考電壓箝位的誤差放大器的環(huán)路反饋，就可以穩(wěn)定輸岀電壓 VO這時的輸岀電流IO由公式7>*el,ecfdn5lcom討邯沐燒抵■'表示，其中VCS是CS腳上的電壓，其他參數(shù)意義如圖1所示。這是恒壓（CV模式的工作原理ConJtanlCurrentRl

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>5圖1原邊控制應(yīng)用框圖及主要節(jié)點波形圖當(dāng)負(fù)載電流超過電流極限時，負(fù)載電流會被箝位在極限電流值，此時系統(tǒng)就進入恒流（cc圖1原邊控制應(yīng)用框圖及主要節(jié)點波形圖當(dāng)負(fù)載電流超過電流極限時，負(fù)載電流會被箝位在極限電流值，此時系統(tǒng)就進入恒流（cc模式,這里對io的公式需要加一個限定條件即—=cons: ，即去磁時間與開關(guān)周期的比例保持一個常I（（.=C\數(shù)，這樣在CC模式下的輸岀電流公式變成了“尺縊,V誑、圧，其中C1是一個小于0.5的常數(shù)，VCSLM■是CS引腳限壓極限值。在使得去磁時間與開關(guān)周期的比例保持一個常數(shù)后， 輸出的電壓和電流就都與變壓器的電感值無關(guān)了，因此在實用層面上降低了應(yīng)用方案對同批次電感感值一致性的要求， 從而降低了大規(guī)模生產(chǎn)加工的成本。與此同時，原邊反饋系統(tǒng)還會面臨線纜壓降的問題。因為系統(tǒng)不是直接采樣輸岀端（次級繞組整流后）的電壓，而是通過采樣輔助繞組的去磁結(jié)束點的電壓來控制環(huán)路反饋的，因此，當(dāng)輸出線較長或者線徑較細(xì)時，在負(fù)載線上會存在較大的內(nèi)阻（例如在充電器方案中）。在負(fù)載電流變化較大的情況下，輸岀線的末端電壓也會有較大變化。在 CV模式下，這種變化在某些場合是不能接受的，因此，原邊反饋驅(qū)動芯片還應(yīng)該提供對線纜壓降補償?shù)墓δ埽?這個功能通常是通過在INV腳上拉一個小電流來實現(xiàn)的。通過預(yù)估補償值來調(diào)節(jié)連接在INV腳上的分壓電阻的總阻值（分壓比例不變），從而補償不同負(fù)載線型和負(fù)載大小帶來的線纜壓降，以維持 CV曲線的水平性（如圖2中的CV曲線）。護出電流原邊反饋方式的AC/DC控制技術(shù)是最近10年間發(fā)展起來的新型AC/DC控制技術(shù)，與傳統(tǒng)的副邊反饋的光耦加431的結(jié)構(gòu)相比，其最大的優(yōu)勢在于省去了這兩個芯片以及與之配合工作的一組元器件，這樣就節(jié)省了系統(tǒng)板上的空間，降低了成本并且提高了系統(tǒng)的可靠性。在手機充電器等成本壓力較大的市場，以及LED驅(qū)動等對體積要求很高的市場具有廣闊的應(yīng)用前景。

在省去了這些元器件之后，為了實現(xiàn)高精度的恒流 /恒壓（cc/cv特性，必然要采用新的技術(shù)來監(jiān)控負(fù)載、電源和溫度的實時變化以及元器件的同批次容差，這就涉及到初級（原邊）調(diào)節(jié)技術(shù)、變壓器容差補償、線纜補償和EMI優(yōu)化技術(shù)。初級調(diào)節(jié)的原理是通過精確采樣輔助繞組（NAUX的電壓變化來檢測負(fù)載變化的信息。當(dāng)控制器將MOS管打開時，變壓器初級繞組電流ip將MOS管打開時，變壓器初級繞組電流ip從0線性上升到ipeak，公式為此時能量存儲在初級繞組中，當(dāng)控制器將MOSt關(guān)斷后，能量通過變壓器傳遞到次級繞組，并經(jīng)過整流濾波送到輸岀端VO在此期間，輸岀電壓VO和二極管的正向電壓VF被反射到輔助繞組NAUX輔助繞組二氏遼冥（爲(wèi)+耳）NAUX上的電壓在去磁開始時刻可由公式表示，其中VFNAUX上的電壓在去磁開始時刻可由公式乙小=叢亠X匕7正向?qū)▔航?，在去磁結(jié)束時刻可由公式 表示，由此可知，在去磁結(jié)束時間點，次級繞組輸出電壓與輔助繞組具有線性關(guān)系， 只要采樣此點的輔助繞組的電壓，并形成由精確參考電壓箝位的誤差放大器的環(huán)路反饋，就可以穩(wěn)定輸岀電壓 VO這時的輸岀電流IO由公式表示，其中VCS是表示，其中VCS是CS腳上的電壓，其他參數(shù)意義如圖i所示。這是恒壓（cv模式的工作原理圖i原邊控制應(yīng)用框圖及主要節(jié)點波形圖當(dāng)負(fù)載電流超過電流極限時,負(fù)載電流會被箝位在極限電流值,此時系統(tǒng)就進入恒流（cc當(dāng)負(fù)載電流超過電流極限時,負(fù)載電流會被箝位在極限電流值,此時系統(tǒng)就進入恒流（cc模式,=cons這里對io這里對io的公式需要加一個限定條件即，即去磁時間與開關(guān)周期的比例保持一個常數(shù)，這樣在CC模式下的輸岀電流公式變成了=「數(shù)，這樣在CC模式下的輸岀電流公式變成了=「1?，其中C1是一個小于0.5的常數(shù)，VCSLM■是CS引腳限壓極限值在使得去磁時間與開關(guān)周期的比例保持一個常數(shù)后， 輸出的電壓和電流就都與變壓器的電感值無關(guān)了，因此在實用層面上降低了應(yīng)用方案對同批次電感感值一致性的要求， 從而降低了大規(guī)模生產(chǎn)加工的成本。與此同時，原邊反饋系統(tǒng)還會面臨線纜壓降的問題。因為系統(tǒng)不是直接采樣輸岀端（次級繞組整流后）的電壓，而是通過采樣輔助繞組的去磁結(jié)束點的電壓來控制環(huán)路反饋的，因此，當(dāng)輸出線較長或者線徑較細(xì)時，在負(fù)載線上會存在較大的內(nèi)阻（例如在充電器方案中）。在負(fù)載電流變化較大的情況下，輸岀線的末端電壓也會有較大變化。在 CV模式下，這種變化在某些場合是不能接受的，因此