小功率電源中的PSR控制原理簡介
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,也就是次級二極管導通瞬間,會產(chǎn)生一個尖峰,影響電壓采樣,為了避開個這個尖峰,大部分廠家都是采用延時采機,也就是在MOS管關(guān)斷一段時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。這種采樣方式其實在以前很多芯片上的過壓保護上也都有應(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。
還有些廠家是在下取樣電阻上并一個小容量的電容來實現(xiàn)。同時建義大家吸收電路使用恢復時間約只有2us的IN4007再串一個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。
先寫個變壓器的基本公式。Np*Ipk=Ns*Ipks(變壓器次級只有一個繞組Ns),Np,Ipk,Ns,Ipks分別是初級圈數(shù),初級峰值電流,次級圈數(shù),次級峰值電流 .
當工作在DCM模式時,輸出電流是次級電流(如圖的三角形)在一個工作周期的平均值,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MOS取樣電阻上的峰值電壓,同時為了避免寄生電容在導通時產(chǎn)生的電流尖峰,會加入一段消隱時間。
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沒直接給出這個值,而是給出了一個計算初級電流的公式。也是間接告訴了Td/T 。
CC時,在不同輸出電壓情況下,工作在PFM模式以保證固定的Td/T而實現(xiàn)穩(wěn)定的輸出電流。這就是實現(xiàn)恒流的基本原理,輸出電壓變化時能保證電流不變。只要保證IC Td/T 的精度,以及初級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。
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。
CC時,負載電壓變化會引起頻率的變化,電壓高時頻率,低時頻率也降低。從而保證穩(wěn)定的輸出電流。后面會分析一下,關(guān)于PSR如何補償電感量變化,以及合理的電感量選擇。
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