反激變壓器優(yōu)化設(shè)計之二

基于峰值電流控制的PWM調(diào)節(jié)原理

PWM控制是固定工作頻率，通過調(diào)整占空比來穩(wěn)定輸出電壓。控制原理為：

當Clock信號到來Gate置高，ip電流線性增長，當Vcs等于FB電壓產(chǎn)生的Ipref時Gate置低。

PWM控制如何產(chǎn)生Ipref?

根據(jù) 能量守恒 ，在PWM控制下，當Lp、fs、Vg確定，輸出功率Po僅與Ipk相關(guān)，因此輸出功率通過FB電壓唯一決定了Ipref。

DCM模式：

CCM模式：

四步法設(shè)計經(jīng)典變壓器

以經(jīng)典PWM芯片PN8275為例，為了滿足CoC V5 Tier 2能效標準，控制芯片采用PWM+PFM+Burst Mode混合工作模式。

對于混合模式芯片，應(yīng)在PWM模式額定功率下通過Krp因子優(yōu)化設(shè)計變壓器參數(shù)，同時保證最大功率點不飽和，詳細步驟如下：

第一步：確定變壓器匝比n，受Dmax、Vdsmax、Vrrmax三個量限制：

第二步：通過Krp設(shè)定變壓器感量Lp，計算額定及最大功率下的變壓器電流峰值及有效值；

第三步：設(shè)定變壓器線徑和圈數(shù)，額定功率下電流密度合理、可繞制，最大功率下不飽和；

第四步：設(shè)定供電繞組Na及屏蔽繞組，調(diào)整繞制方式，使得VDD電壓在芯片規(guī)格之內(nèi)且EMC滿足要求。

變壓器優(yōu)化設(shè)計實例

方案規(guī)格

• 輸入電壓：90~265Vac全電壓
• 輸出規(guī)格：12V3A
• 平均效率：≥88.3%(滿足CoC V5 Tier2六級能效要求)
• 待機功耗：<50mW(Vin=265Vac)
• 輸入欠壓保護、輸入過壓保護、輸出過壓保護，輸出過流保護等

方案典型應(yīng)用圖

變壓器設(shè)計