原边反馈的AC-DC控制芯片可达到高精度恒流和恒压要求
华润矽威科技(上海)有限公司 PT2312B 恒压恒流原边反馈转换器说明书
PT2312B恒压恒流原边反馈转换器概述PT2312B 是一款高性能的AC/DC 功率转换器,可应用于充电器和适配器。
芯片采用原边反馈和控制,无需光耦和TL431即可实现较高的恒压恒流精度。
PT2312B 在恒流工作中采用PFM 控制,在恒压工作中采用PFM/PWM 复合控制。
此外,PT2312B 集成了准谐振开关控制以及输出线缆补偿功能,从而有利于减小开关损耗并简化系统EMI 设计,优化输出特性。
PT2312B 提供软启动,EMI 抖频技术以及多种保护功能,诸如自动重启,逐周期电流限制,VCC 过压欠压保护,采样电阻开路短路保护,过温保护等。
PT2312B 采用SOP-7封装。
特点● 原边采样和反馈,无需光耦和TL431 ● 在常规输入条件下,5%的恒流恒压精度 ● 准谐振开关控制 ● 抖频技术● 可编程的输出线缆补偿 ● 自适应峰值电流调节 ● 前沿消隐功能(LEB ) ● 逐周期限流功能● VCC 过压欠压保护(UVLO ,OVP ) ● 采样电阻开路、短路保护 ●过温保护(OTP )● 应用● 适配器,充电器等 ● LED 灯 ●辅助供电订购信息典型应用电路T1图1,PT2312B 的典型应用线路PT2312B恒压恒流原边反馈转换器封装及引脚排列7651234FBCRC VCC CSGNDDRAIN SOP-7DRAINPT2312B图2,PT2312B 的封装引脚图(正面)引脚说明极限参数 (注1)注1: 最大极限值是指超出该工作范围,芯片有可能损坏。
推荐工作范围是指在该范围内,器件功能正常,但并不完全保证满足个别性能指标。
电气参数定义了器件在工作范围内并且在保证特定性能指标的测试条件下的直流和交流电参数规范。
对于未给定上下限值的参数,该规范不予保证其精度,但其典型值合理反映了器件性简化模块图CRCGNDCS图3,PT2312B的简化模块图电气参数(无特别说明T A=25˚C, VCC=20.5V)功能描述PT2312B 是一款高性能的AC/DC 功率转换器,可应用于充电器和适配器。
基于sdc3321小功率开关电源的设计
电力电子Power Electronic电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering 基于SDC3321小功率开关电源的设计文/杜国清(广州大学松田学院广东省广州市511370)摘要:本文阐述的以SDC3321为控制芯片,搭配外围电子元件构成小功率开关电源,并对外围电子元件的选择进行分析说明。
该电源可以作为便携式音频设备和电子玩具的充电器使用。
关键词:原边反馈;双绕组架构;开关电源1引言在日常生活中,开关电源作为各种电子设备中不可缺少的组成部分,它的性能直接影响着电子设备的各项指标和可靠性。
以往开关电源的设计通常采用控制电路与功率管相分离的拓扑结构,这种方案存在着成本高、系统可靠性低等问题。
随着高频开关电源技术的发展,新型智能高频开关电源集成芯片也越来越多,SDC3321就是其中一款具备高效率低待机功耗的原边反馈小功率电源控制芯片,本文设计应用它构成高效低成本的电源电路,介绍其设计原理和方法。
2SDC3321芯片介绍2.1SDC3321芯片功能描述SDC3321是一款高度集成的AC-DC反击拓扑电源控制芯片,采用原边反馈,省去反馈绕组,内置自供电模块和耐压达850V 功率管,工作在DCM模式,使用频率调制技术,降低EML在85VAC-265VAC的电压范围内实现CC模式和CV模式,芯片内部具有过压保护、欠压保护、输出短路保护、过温保护和内置输出补偿等功能。
2.2SDC3321的引脚功能SDC3321引脚如图1所示,采用SOP-7封装,共七个引脚,具体功能如下:①脚Vcc为供电引脚:外接电解电容,电源上电后,芯片内部的电流源给VCC脚的电容充电,电容上的电压达到芯片工作电压时,芯片正常工作,VCC电容电压给IC供电。
当VCC电容电压低时,芯片自供电线路再次给VCC电容充电,以保证芯片正常稳定工作。
②脚FB为电压反馈脚,是调节电源电压的引脚,输出电压由FB脚的电阻分压控制,分上拉电阻和下拉电阻。
TP1000中文资料
Rev1.1
南京拓品微电子有限公司 NanJing Top Power ASIC Corp.
典型特性曲线(TA=25℃,Vout=5V,TP1000D
5.03 5.02 5.01
恒流(mA)
恒压(V)
为例,有特别说明除外。 )
535 530 525 220Vac
5.00 4.99 4.98 4.97 4.96 -50 -25 0 25 50 75
+
Delay
Drv
器件标记 00Dm(m 为生产标识,可变)
(D 可变,详细见订单描述)
1 2 3
引脚号 1 2 3 4 5
5 4
功能 芯片工作电源输入端 接地端 辅助绕组电压采样端 初级线圈电流采样端 三极管基极驱动端
订单描述
芯片打字 00Am 00Dm 00Gm 线缆补偿 参数 Vout=5V 为例 0mV 150mV 300mV 封装 SOT23-5L SOT23-5L SOT23-5L 包装 REEL REEL REEL
南京拓品微电子有限公司 NanJing Top Power ASIC Corp.
南京拓品微电子有限公司
DATASHEET
(TP1000 高精度恒压/恒流原边反馈控 制器)
Rev1.1
南京拓品微电子有限公司 NanJing Top Power ASIC Corp.
高精度恒压/恒流原边反馈控制器—TP1000 系列
(7)
即
VO V FB
(8)
式(8)中 V FB 为 FB 端采样比较点,VFB 1.2V 。在设计中, N AUX 、 N S 、Vd 、 R3 和 R4 确定的情 况下,即可得出恒压输出 VO 的值。
原边反馈
原边反馈原边反馈(PSR)的AC/DC控制技术是最近10年间发展起来的新型AC/DC控制技术,与传统的副边反馈的光耦加431的结构相比,其最大的优势在于省去了这两个芯片以及与之配合工作的一组元器件,这样就节省了系统板上的空间,降低了成本并且提高了系统的可靠性。
在手机充电器等成本压力较大的市场,以及LED驱动等对体积要求很高的市场具有广阔的应用前景。
在省去了这些元器件之后,为了实现高精度的恒流/恒压(CC/CV)特性,必然要采用新的技术来监控负载、电源和温度的实时变化以及元器件的同批次容差,这就涉及到初级(原边)调节技术、变压器容差补偿、线缆补偿和EMI优化技术。
初级调节的原理是通过精确采样辅助绕组(NAUX)的电压变化来检测负载变化的信息。
当控制器将MOS管打开时,变压器初级绕组电流ip从0线性上升到ipeak,公式为。
此时能量存储在初级绕组中,当控制器将MOS管关断后,能量通过变压器传递到次级绕组,并经过整流滤波送到输出端VO。
在此期间,输出电压VO 和二极管的正向电压VF 被反射到辅助绕组NAUX,辅助绕组NAUX 上的电压在去磁开始时刻可由公式表示,其中VF是输出整流二极管的正向导通压降,在去磁结束时刻可由公式表示,由此可知,在去磁结束时间点,次级绕组输出电压与辅助绕组具有线性关系,只要采样此点的辅助绕组的电压,并形成由精确参考电压箝位的误差放大器的环路反馈,就可以稳定输出电压VO。
这时的输出电流IO由公式表示,其中VCS 是CS脚上的电压,其他参数意义如图1所示。
这是恒压(CV)模式的工作原理。
图1 原边控制应用框图及主要节点波形图。
当负载电流超过电流极限时,负载电流会被箝位在极限电流值,此时系统就进入恒流(CC)模式,这里对IO的公式需要加一个限定条件即,即去磁时间与开关周期的比例保持一个常数,这样在CC模式下的输出电流公式变成了,其中C1是一个小于0.5的常数,VCSLMT是CS引脚限压极限值。
针对隔离中小功率LED照明应用的AC
针对隔离中小功率LED照明应用的AC
CL1100是芯联半导体推出的针对隔离中小功率LED照明应用以及便携手机充电器应用的AC-DC控制芯片。
该芯片采用原边反馈控制方式,其与传统的副边反馈的光耦加TL431的结构相比最大的优势就在于省去了这两个芯片以及与之配合工作的一组元器件,这样就节省了系统板上的空间,降低了成本并且提高了系统的可靠性。
因此在手机充电器等成本压力较大的市场,以及LED驱动等对体积要求很高的市场,有着广阔的应用前景。
为实现高精度的恒流/恒压(CC/CV)特性,CL1100利用了初级(原边)调节技术、变压器容差补偿、线缆补偿和EMI优化技术。
此外,该芯片还具备多种保护功能,如软启动、逐周期的过流保护(OCP)、CS采样端前沿消隐(LEB)、以及过压保护(OVP)、欠压保护(UVLO)等。
这些技术及特点保证了CL1100对于不同应用电源范围,不同特性的负载以及元器件的批次容差都有着很强的适应性,成为一种可以广泛应用于不同场合的控制芯片。
CL1100可以很好地对恒流/恒压控制进行设计,其管脚分布如图1所示。
图1 CL1100管脚分布图。
原边(PSR)控制高精度恒压恒流PWM控制器
原边(PSR)控制高精度恒压/恒流PWM控制器概述NF2910是一种高性能离线式PWM控制器,主要用于中小功率AC/DC充电器和适配器中。
它工作于原边采样和调节,可省除极间光耦和WL431,其恒压和恒流控制特性说明如下图。
最大输出功率可达18W。
在恒流控制时,其电流和输出功率的设定可由CS脚上的传感电阻Rs来调节;在恒压控制时,利用混合工作模式可以获得高效率和高性能。
另外,利用内部的导线压降补偿功能可以得到良好的负载调整特性。
在恒流模式重负载工作条件下,器件工作在PFM模式,中负载和轻负载,器件可工作在PWM模式和降频模式。
NF2910具有电源软启动控制和多种带自动恢复的有效保护,它包含逐周期电流限制,VDD过压保护,VDD箝位和欠压保护等。
另外,NF2910还有优良的EMI 性能和频率抖动控制特性,使用NF2910可获得高精确的恒压恒流特性。
图1 恒压恒流CC/CV曲线特点■ 外围电路简单■ 在通常AC输入条件下,恒压CV调节5%,恒流CC调节5%■ 原边采样和调节,无需光耦和WL431■ 可程控CV恒和CC恒流调节■ 可设定恒流和输出功率■ 内建次级恒流控制和原边反馈■ 内建合适的峰值电流调节■ 内建原边电感补偿■ 可程控线压降补偿■ 开机软启动■ 内置MOS开关管■ 内置前沿消隐电路(LEB)■ 可逐周期电流限制■ 带有回差的欠压锁定(UVLO)■ VDD过压保护(OVP)■ VDD箝位保护功能应用中小功率AC/DC 离线式开关电源 ■ 手机充电器 锂电池充器池■ DV数码相机充电器 ■ 小功率适配器■ PC、TV 等电器的辅助电源 ■ 线性调节器/替代RCC 变换器 ■ 恒流LED 照明 封装形式:DIP8典型应用一般信息引脚图DIP8封装引脚说明Nb极限值项目 数值VDD电压 -0.3到VDD箝位电压VDD齐纳管箝位连续电流 10mACOMP电压 -0.3到7VCS输入电压 -0.3到7VINV输入电压 -0.3到7V最大工作结温Tj 150℃最小/最大贮存温度 -55到150℃引脚温度(焊锡,10秒) 260℃内置MOS管耐压值 600V引脚说明脚号 脚名 I/O 说明1 CS I 电流采样输入2 VDD P 电源脚3 GND P 地4 COMP I CV环路补偿5 INV I 连接反映输出的辅助绕组反馈电压的外接分压电阻,PWM占空周期由1脚电流采样信号和EA放大器输出电压决定。
原边反馈芯片
原边反馈芯片原边反馈芯片(Primary Side Feedback Chip)是一种电子器件,能够在交流-直流(AC-DC)变换器中实现原边(Primary Side)电压的反馈和控制。
它的主要功能是测量和稳定输出电压,以确保电源的稳定性和可靠性。
传统的交流-直流变换器通常通过使用副边(Secondary Side)反馈电压来实现电源的稳定性控制。
然而,副边反馈电压往往受到传输过程中电压损耗和噪声的影响,导致输出电压的不准确和波动。
原边反馈芯片通过在原边侧测量输出电压并将反馈信号传送到控制电路,可以避免这些问题,提高稳定性和效率。
原边反馈芯片具有以下优点:1. 高度可靠性:原边反馈芯片在原边侧直接进行反馈和控制,避免了副边反馈电压传输中的信号损失和干扰,提高了电源的可靠性。
2. 精确稳定的输出电压:原边反馈芯片可以实时测量输出电压并提供精确的反馈信号,确保输出电压稳定在设定值范围内,提供高质量的电源。
3. 快速动态响应:原边反馈芯片具有快速的动态响应特性,可以在负载变化时迅速调整输出电压,实现快速稳定的电源供应。
4. 简化电路设计:原边反馈芯片能够减少所需的元器件数量和电路复杂性,简化了交流-直流变换器的设计和制造过程。
5. 提高效率和能源利用率:原边反馈芯片可以实时监测和调整输出电压,避免不必要的能量损耗,提高电源的效率和能源利用率。
在实际应用中,原边反馈芯片被广泛用于交流-直流变换器、电源适配器、电池充电器等电源领域。
它不仅可以提高产品的稳定性和可靠性,还可以减少电路成本和体积,提高系统的整体性能。
总之,原边反馈芯片是一种能够在交流-直流变换器中实现原边电压反馈和控制的电子器件。
它具有高度可靠性、精确稳定的输出电压、快速动态响应、简化电路设计和提高效率的优点。
在电源领域中得到广泛应用,为各种电子设备提供高质量的电源供应。
原边反馈电源控制芯片CH8272
25
30
6 -40
-20
0
20
40
60
o
80
100
120
140
电源电压
温度( C)
图16. 反馈电压对电源电压的变化
图17. 线性补偿电流对温度的变化
9
低功耗隔离型原边调节控制器 低功耗隔离型原边调节控制器 典型应用实例
CH8272 CH8272
VCC
CPC
图18. 5V/1A输出手机电池充电器
10
2.00
30
28 1.75
FB引脚输入电阻(MΩ)
26 1.50
拉电流 (mA)
24
1.25 22
1.00 -40
-20
0
20
40
60
o
80
100
120
140
20 -40
-20
0
20
40
60
o
80
100
120
140
温度 ( C)
温度 ( C)
图10. FB引脚输入电阻对温度的 变化
图11. 拉电流对温度的变化
工作电流(µA)
最小工作电压(V)
3.5
400
3.0
350
2.5
2.0 -40 -20 0 20 40 60
o
80
100
120
140
-40
-20
0
20
40
60
o
80
100
120
140
温度 ( C)
温度 ( C)
图6. 最小工作电流对温度的变化
图 7. 工作电流对温度的变 化
SM7503隔离式AC-DCPSR5V0.5A方案
SM7503 隔离式PSR 5V/0.5A 方案简介_V1.0芯片概述SM7503是应用于离线式小功率AC/DC开关电源的高性能原边反馈控制功率开关芯片,在全电压输入范围内实现高精度恒压/恒流输出,精度均小于±3%,并可使系统节省光耦和TL431等元件,降低成本。
芯片内部集成了高压功率开关、逐周期峰值电流限制、VDD过压保护、VDD欠压保护、VDD电压钳位等完善的保护功能,以提高系统的可靠性。
SM7503芯片应用领域:LED照明驱动、电子门铃电源、充电器、待机电源、辅助电源方案等。
系统规格输入电压 85Vac~264Vac输出规格 5V/0.5A恒压精度 <±3%方案优势◆隔离反激拓扑,元器件少,低成本;◆输出恒压精度高、系统效率高;系统BOMNO. 元件类型 型号描述 位号1 保险丝 FUS-SMD-1206-0.5A-250V F12 贴片电阻 RES-SMD-1206-100K-5%-0.25W R13 贴片电阻 RES-SMD-1206-4.3R-5%-0.25W R24 贴片电阻 RES-SMD-0805-47K-5%-0.125WR35 贴片电阻 RES-SMD-0805-4.3K-5%-0.125W R46 贴片电阻 RES-SMD-0805-6.2K-5%-0.125W R57 贴片电阻 RES-SMD-1206-3.6R-5%-0.25W R6 8贴片桥堆BR-MBS-1.00A-600V-MB6S BD19 贴片电容 CAP-SMD-0805-0.1u-5%-16V C110 插件涤纶电容CAP-FAS-102-1KV C211 电解电容 CAP-ELE-4.7u-400V-Ф8*12.5 E112 电解电容 CAP-ELE-47u-16V-Ф5*11 E213 贴片电容 CAP- SMD-1206-X7R-10u-10%-50V E314 变压器 TR-EE10卧式/2.3mH(138T:9T:27T) T115 芯片 IC-SM7503-SOP8 U116 插件二极管 DIO-FAS-DO41-02.00A-60V-SR260 D217 贴片二极管 DIO-FAS-SMA-1.00A-1KV-FR104 D318 插件二极管 DIO-FAS-DO41-1.00A-1KV-HER107 D4 系统电路图图1 系统应用原理图测试数据(输入电压220Vac条件下)纹波测试 满载:1.94V空载功耗 60.6mW转换效率 66.24%启动时间 63mS实物图及PCB图图2 系统方案板正面图 图3 系统方案板背面图图4 PCB bottomlayer- 1 -注:如需最新资料或技术支持,请与我们联系***************业务电话:400-033-6518 。
DK912 12W原边反馈恒流恒压开关电源控制芯片
FB 口检测异常保护
次级开路时,Vor 电压会不断升高;当芯片检测到 FB 电压超出 3.7v,进入异常保护。 FB 电阻断路保护:上电时,芯片检测到 FB 电阻断路,进入异常保护。
功率管过压保护
为防止功率管过压,当芯片检测到功率管端电压超过 600v 时, 进入功率管过压保 护。
-5-
短路保护:
− Vd(参考典型双绕组恒压应用,Vd
为
次级整流二极管电压);
-4-
DK912——12W 原边反馈恒流、恒压电源芯片
三绕组恒压应用:VOUT
≈
2.5v * Ns NA
* (1 +
RFB 2 ) RFB1
− Vd
(参考典型三绕组恒压应用)
当负载小于最大输出功率时,芯片工作在恒压模式。芯片根据负载动态调节峰值电
产品特点
l 全电压输入 85V—265V。 l 内置 700V 高压开关功率管。 l 芯片内集成了高压恒流启动电路,无需外部加启动电阻。 l 专利的原边反馈控制算法,无需辅助绕组。 l 专利的自供电技术,无需外部绕组供电。 l 内置 PWM 振荡电路,并设有抖频功能,保证了良好的 EMC 特性。 l ±2%恒压电压精度,±5%恒流精度。 l 过温、过流、过压以及短路保护。 l 4KV 防静电 ESD 测试。
后,开始检测 FB 电压。
FB 检测
反激阶段,输出电压通过初级或者辅助级绕组耦合关系映射到 FB 引脚;芯片通过 检测 FB 口电压间接检测并稳定输出电压或者输出电流;芯片在检测到 FB>0.7v 后,判 定为反激开始;为防止误检测到漏感电压,芯片在反激延时 2us 后开始采样 FB 电压。 采样后的 FB 电压和内部 2.5v 电压基准做误差放大,误差放大器的输出控制初级峰值电 流 Ip ,调节输出电压和输出电流。
DK912 12W原边反馈恒流恒压电源芯片
5、计算电感:由 Pin
=
1 2
L * IP2
* Fs
得
L
=
2* Po max
I
2 P
*
Fs
max*η
=
2 *10W 0.56A2 *60K *0.75
≈ 1.4mH
电感取 1.4mH。
6、计算原边匝数 N p :由磁通链的两个公式 λ = NP * Ae * B 及 λ = L * IP 得
NP
=
线缆补偿
内置线缆补偿电路,减小不同负载时由于线缆阻抗产生的输出电压误差。线补电流
Icomp随负载增加而增大,最大为12uA,对于三绕组应用线补电压为
2*
NS NA
*
I COMP
*
RFB2
,
对于两绕组应用线补电压为
2
*
NS NP
*
I COMP
*
RFB2
。
电源异常
因外部的某种异常引起的VDD电压高于6.2V 时,芯片进入VDD过压保护。
应用领域
12W 以下 AC-DC 应用包括:电源适配器、LED 电源、电磁炉、空调、DVD 等小家电产 品。
-1-
封装与引脚定义(DIP8)
DK912——12W 原边反馈恒流、恒压电源芯片
引脚
符号
1
IS
2
GND
3
FB
4
VDD
5,6,7,8 OC
极限参数
功能描述 电流检测引脚,接法 1:IS 接电阻对地时,电阻值 RS 必须大于 350mΩ,最大 Ip 电流为 Vlim/RS;接法 2:IS 脚直接接地,最大 Ip 电流固定为 666mA。 芯片地。
ME8329-N原边反馈恒压恒流控制器说明书
ME8329-N原边反馈恒压恒流控制器ME8329-N概述ME8329-N 是一款满足六级能效标准原边反馈准谐振模式的小功率AC/DC 电源控制芯片。
内部集成高压功率MOS 管,用于充电器,适配器和LED 驱动领域。
实现±5%的恒压恒流精度和小于60mW 的待机功耗。
在恒压模式下内置了线电压补偿功能。
采用准谐振控制,实现高效率和良好的EMI 性能,满足六级能效标准要求。
该芯片集成了诸多保护功能,包括:VDD 欠压保护(UVLO),VDD 过压保护,软启动,逐周期过流保护,所有管脚浮空保护,内置前沿消隐,VDD 电压钳位保护,过温保护,等等。
特点 ● 效率满足六级能效要求● 原边反馈(PSR)准谐振(QR )控制技术实现高效率,无需光耦和ME431 ● ±5%恒压恒流精度 ● 待机功耗小于60mW● 内置650V 高压MOSFET 功率管 ● 恒压模式下内置线压降补偿(Cable drop compensation) ● 内置软启动 ● 所有管脚浮空保护 ● 输出过压保护 ● 逐周期电流限制● 内置前沿消隐(Leading edge blanking)● VDD 欠压保护(UVLO),过压保护及钳位 ● 过温保护应用场合● 充电器 ● 适配器 ● LED 照明封装形式● 7-pin DIP7、SOP7典型应用图Vo+Vo-图.1 5V/3A充电器系统应用图选购指南ME 83 29 X X G-N环保标识封装形式 D7:DIP7S7:SOP7功能产品品种号产品类别号公司标志新版本产品脚位图1234567VDD INV COMP CSGNDDRAIN DRAINVDD INVCSGNDDRAIN DRAINDIP7 SOP7脚位功能说明芯片功能示意图INVCS图.2 模块功能示意图极限参数注释: 超出极限参数可能损毁器件。
不建议器件工作在推荐条件以外的情况。
长时间运行在绝对最大额定条件下可能会影响器件的可靠性。
CX7010 高精度原边反馈开关电源控制芯片 封装SOT23-6 最大功率25W
V 5.0
- 6-
/ Tele:13923751776 QQ:83263334
CX7010
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九、典型应用
高精度原边反馈开关电源控制芯片
图1 V 5.0 - 7-
/ Tele:13923751776 QQ:83263334
R7
R7
图3
V 5.0
- 10-
/ Tele:13923751776 QQ:83263334
CX7010
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高精度原边反馈开关电源控制芯片
工作频率 根据负载情况与工作模式的变化,CX7010的工作频率可以自行调整,并且不需要外部元件来设定。当 系统工作于最大输出功率时,工作频率由内部设定为 60KHz。对于工作于断续模式下的反激式系统,最大 输出功率由下式 1.3 给出:
单位 uA mA V V V V nS mV nS KΩ mS KHz KHz
INV=0V,COMP=5V -4 1.97 INV=2V,COMP=0V Io=20mA Io=20mA CL=0.5nF CL=0.5nF 8
14 4 2 60 42 1 650 40 16 2.03
% V dB uA V V nS nS V
高精度原边反馈开关电源控制芯片
范围 -0.3 to VDD_CLAMP 10 -0.3~7 -0.3~7 150 -55 to 150 260
单位 V mA V V ℃ ℃ ℃
注:如果器件工作条件超出上述各项极限值,可能对器件造成永久性损坏。上述参数仅仅是工作条件的极 限值,不建议器件工作在推荐条件以外的情况。器件长时间工作在极限工作条件下,其可靠性及寿命可能 受到影响。
- 4-
原边反馈AC-DC控制芯片中的关键技术-芯派
原边反馈AC-DC控制芯片中的关键技术原边反馈方式的AC/DC控制技术是最近10年间发展起来的新型AC/DC控制技术,与传统的副边反馈的光耦加431的结构相比,其最大的优势在于省去了这两个芯片以及与之配合工作的一组元器件,这样就节省了系统板上的空间,降低了成本并且提高了系统的可靠性。
在手机充电器等成本压力较大的市场,以及LED驱动等对体积要求很高的市场具有广阔的应用前景。
在省去了这些元器件之后,为了实现高精度的恒流/恒压(CC/CV)特性,必然要采用新的技术来监控负载、电源和温度的实时变化以及元器件的同批次容差,这就涉及到初级(原边)调节技术、变压器容差补偿、线缆补偿和EMI优化技术。
初级调节的原理是通过精确采样辅助绕组(NAUX)的电压变化来检测负载变化的信息。
当控制器将MOS管打开时,变压器初级绕组电流ip从0线性上升到ipeak,公式为。
此时能量存储在初级绕组中,当控制器将MOS管关断后,能量通过变压器传递到次级绕组,并经过整流滤波送到输出端VO。
在此期间,输出电压VO 和二极管的正向电压VF 被反射到辅助绕组NAUX,辅助绕组NAUX 上的电压在去磁开始时刻可由公式表示,其中VF是输出整流二极管的正向导通压降,在去磁结束时刻可由公式表示,由此可知,在去磁结束时间点,次级绕组输出电压与辅助绕组具有线性关系,只要采样此点的辅助绕组的电压,并形成由精确参考电压箝位的误差放大器的环路反馈,就可以稳定输出电压VO。
这时的输出电流IO由公式表示,其中VCS是CS脚上的电压,其他参数意义如图1所示。
这是恒压(CV)模式的工作原理。
图1 原边控制应用框图及主要节点波形图。
当负载电流超过电流极限时,负载电流会被箝位在极限电流值,此时系统就进入恒流(CC)模式,这里对IO的公式需要加一个限定条件即,即去磁时间与开关周期的比例保持一个常数,这样在CC模式下的输出电流公式变成了,其中C1是一个小于0.5的常数,VCSLMT是CS引脚限压极限值。
WS3253_CN
接电阻 Rs 调节。输出功率通过 CC 恒流点的变化来调节。Rs 越大,CC 恒流点越小,输出功率也越小;反之亦然。
工作电流 WS3253 具有很低的的工作电流(2mA)。低工作电流,
以及多模式控制电路可以有效地提高开关电源的转换效率。
current
Current Sense Section
TLEB
Leading edge Blanking Time
625
Zsense
Input impedance
50
TD_OC
OCP control delay
110
VTH_OC
OCP threshold
0.88 0.91 0.94
T_ss
Soft start time
FSW
=
1 2TDemag
由于 TDemag 与原边电感 LP 成反比,所以 LPFSW 是恒定的,因此 在 CC 模式下,最大输出功率与输出电流是恒定的,不会由 于原边电感的改变而改变。原边电感变化在±10%间可以补 偿。
频率抖动技术 WS3253 使用了频率抖动技术,可以很好的改善开关电
源系统的 EMI 性能。
Output Clamp Voltage Level
T_r
Output Rising Time
CL=0.5nF
WS3253
60
khz
14
khz
±6
%
1
V
6
V
12
V
650
ns
T_f
Output Falling Time
MOSFET Section
ME8311 电源IC规格书
一、 芯片介绍与注意事项 基本介绍产品设计应用指导书Item No.: 产品编号:ME8311Product: 产品名称:5W 电源管理控制ICDate : 日期:2013/12/27ME8311是一种高性能的AC / DC电源控制器,内部集成600V/1A MOSEFT,主要应用于5W 电池充电器、适配器、辅助电源。
该芯片采用脉冲频率调制(PFM)方式,高精度定电压/恒电流(CV/ CC)的原边反馈, ME8311可以实现高平均效率、可提供线损补偿。
可以轻松做到待机100mW内。
1、芯片的主要特点:●全电压输入,恒压精度可控制±5%以内;●全电压范围内高精度恒流调节;●原边控制内置MOS芯片;●逐周期电流限制;●VDD低压滞后闭锁(UVLO);●超低启动电流(典型值 1uA);●带可调线损补偿;●内置短路保护、VDD过压保护;●内置初级绕组电感补偿;●内置反馈回路开路保护;●内置前沿消隐;●采用SOP-8封装;引脚分配:二、各脚的功能以及调试中注意事项:1.VDD供电脚:ME8311 的启动电流低至1uA,可有效地减少系统启动电路的损耗,减小待机功耗。
启动阈值电压13.6V 关断阈值电压7.6V,OVP电压为30V。
建议在调试计算中VCC 辅助绕组电压一般设置在20V内, VCC电解推荐为10uF。
2. COMP脚:线损补偿脚,外接电容对地,推荐使用范围0.1-1uF,DEMO板上使用的为0.22uF。
3.INV 反馈电压输入端:INV反馈阈值电压为2V。
不管是恒流模式还是恒压模式,都工作在断续模式(DCM)。
为了避免进入连续模式(CCM),在每个周期都采样 FB 端下降沿波形,如果 0.1V的下降沿电压没有被探测到,则强制关闭开关管。
使之进入断续模式。
画PCB时注意尽量远离功率地线。
该脚还有线损补偿功能,FB外接电阻大(比例不变),输出补偿多,反之小。
4.CS原边电流采样端:CS端是原边电流采样端,峰值电流预检测阈值是580Mv。
一种采用原边反馈的恒流恒压输出AC--DC变换器的设计与实现的开题报告
一种采用原边反馈的恒流恒压输出AC--DC变换器的设计与实现的开题报告一、选题背景及意义AC-DC变换器是电子领域中常见的一种电源电路,广泛应用于LED 照明、无线充电、家电电子等领域。
AC-DC变换器的功率转换效率高、稳定性好、易于控制、输出电流恒定等特点得到了广泛的关注和应用。
在实际应用中,为了保证输出电流的稳定性和可靠性,需要采用恒流控制和恒压控制,使得输出电流和电压保持恒定,并且在负载变化时能够自动调节,实现输出的高效、精确和稳定。
因此,对恒流恒压输出AC-DC变换器的设计与实现具有较大的研究价值和实际应用意义。
二、研究内容和技术路线本课题研究的是一种采用原边反馈的恒流恒压输出AC-DC变换器的设计与实现。
该变换器的输入端采用全桥整流电路,输出端采用电感耦合反馈和高频开关技术,实现了输出电流和电压的恒定控制,能够广泛适用于LED照明、无线充电、家电电子等领域。
具体的技术路线如下:(1)根据电路基本原理和恒流恒压控制思路,设计变换器电路的主要参数和控制电路,确定电路的拓扑结构和工作原理。
(2)基于MATLAB/SIMULINK平台建立变电器的数学模型,分析电路的动态特性和稳态性能,以及电路的失控现象和稳定性问题。
(3)基于工程实践和仿真验证,改善电路的性能和稳定性,并进行实际物理实验,验证电路设计和仿真结果的正确性与可靠性。
三、研究预期成果本课题最终实现的成果是一种高效、可靠、精确的恒流恒压输出AC-DC变换器,能够满足实际应用中对高稳定性和高精度的要求,具有较好的市场前景和发展潜力。
同时,通过本课题的研究,还能够探索恒流恒压控制在电源电路中的实现方法和关键技术,促进电源电路研究的发展和创新。
JAD1812 AC-DC 开关电源驱动器说明书
载损耗会小于75mW。
CV模式下的可编程线缆压降补偿
在智能手机充电器应用中,电池总是通过数据线连接到适配
器,这可能使得充电器输出在电池上的电压降低百分之几的电压降。
在JAD1812中,通过内部电流源(由CDC 模块调制,如右图所示)
流入电阻分压器,在FB引脚产生一个偏置电压。电流大小与开关周期
◆内置线电压和负载恒流补偿
◆脉冲前沿消隐 (LEB)
◆负载短路保护 (SLP)
◆逐周期电流限制
◆ FB 管脚开路/短路保护
◆ VDD 过压/欠压/钳位保护
◆过热保护(OTP)
◆DIP7封装
◆ 电池充电器和适配器
◆ 手机电池充电器
◆ AC/DC 电源适配器
◆ LED照明电源
封装形式:
JAD1812 采用 DIP7 封装
提供高性价比的解决方案,可提供高精度的CC/CV控制,适用于充电器、适配器和内置电 源等应用。在恒压CV模式,
采用准谐振与多技术提高效率并消除音频噪音,使得系统满足6级能效标准,可调输出线补偿功能使系统获得更好的负
载调整率;在恒流CC模式,输出电流和功率可以通过CS电阻进行调节。
JAD1812提供全面保护:欠压闭锁(UVLO)、VDD 过压保护(VDD_OVP)、逐周期过流保护(OCP)、短路
典型应用
捷捷微电(深圳)有限公司
股票代码:300623
JAD1812 AC-DC 开关电源驱动器说明书
打标说明及管脚分布
DIP-7
管脚图
丝印字符
丝印字符说明
JAD1812
芯片型号
年号
左示意图
周号
SM7503恒压恒流原边反馈功率开关电源芯片
管脚图
SM7503
FB COMP HVDD
DRAIN GND GND
内置 HVDD 欠压保护、 HVDD 过压 保护及 HVDD 电压嵌位等功能
SOP8
输出功率表
输入电压 输出功率 85Vac~265Vac 3W 180Vac~265Vac 5W
封装形式:SOP8
应用领域
LED 照明驱动 手机/无绳电话、 PADS、 数码相机、 MP3 等产品的充电器,适配器 小功率电源适配器 电脑、电视等产品的辅助电源或
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SM7503 恒压/恒流原边控制功率开关 v1.6
极限参数
(极限参数(TA= 25℃)
符号 VDS(max) HVDD IDDclamp VFB VCOMP VCS TA Tstg VESD Rθja 说明 芯片 DRAIN 脚最高耐压 芯片工作电压 芯片钳位电流 FB 输入电压 COMP 输入电压 CS 输入电压 工作温度 存储温度 人体放电模式 热阻 范围 -0.3~730 -0.3~34.0 10.0 -0.3~7.0 -0.3~7.0 -0.3~7.0 -20~85 -40~150 单位 V V mA V V V ℃ ℃ V 65 ℃/W
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SM7503 恒压/恒流原边控制功率开关 v1.6
功能表述
SM7503 芯片是应用于离线式小功率 AC/DC 开关电源的高性能原边反馈控制功率开关芯片,全电压输入范 围内, 恒压恒流输出精度均小于±3%。 SM7503 芯片通过原边采样的方式来控制系统的输出, 内部集成高压工艺, 节省光耦和 TL431 等元件。内部集成了 HVDD 过压保护,HVDD 电压钳位和欠压保护等功能。 启动控制 SM7503 芯片内部集成高压功率开关,通过高压启动,省掉传统电路的外部启动电阻,极大的降低了待机 功耗。 工作原理 SM7503 芯片要实现原边高精度的恒流/恒压控制,反激电源应用系统必须工作在不连续模式(DCM)下。芯片 通过检测辅助绕组的电压,来控制输出电压。输出电流仅由变压器的匝比及峰值电流控制:
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原边反馈的AC-DC控制芯片可达到高精度恒流和恒压要
求
随着小功率隔离AC-DC的应用向更低成本及更小体积的趋势发展,原边反馈的AC-DC控制芯片应运而生。
为了满足高精度的恒流和恒压应用要求,原边反馈控制芯片采用了初级(原边)调节技术、变压器容差补偿、线缆补偿和EMI优化技术。
原边反馈AC/DC控制技术是近10年发展起来的新型AC/DC控制技术,与传统的副边反馈的光耦加431的结构相比,最大的优势在于省去了这两个芯片以及与之配合工作的一组元器件,这样就节省了系统板上的空间,降低了成本并且提高了系统的可靠性。
在手机充电器等成本压力较大的市场,以及LED
驱动等对体积要求很高的市场具有广阔的应用前景。
在省去了这一组元器件之后,为了实现高精度的恒流/恒压(CC/CV)特性,必然要采用新的技术来监控负载、电源和温度的实时变化以及元器件的同批次容差,这就涉及到初级(原边)调节技术、变压器容差补偿、线缆补偿和EMI 优化技术。
初级调节的原理是通过精确采样辅助绕组(NAUX)的电压变化来检测负载变化的信息。
当控制器将MOS管打开时,变压器初级绕组电流ip从0线性上升到ipeak,公式为
表示,其中VCS是CS脚上的电压,其他参数意义如图1所示。
这是恒压(CV)模式的工作原理。
其中C1是一个小于0.5的常数,VCSLMT是CS引脚限压极限值。
在使得去磁时间与开关周期的比例保持一个常数后,输出的电压和电流就都与变压器的电感值无关了,因此在实用层面上降低了应用方案对同批次电感感。