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反激開關(guān)電源的電壓反饋

2023-09-05 09:42 作者:張飛實戰(zhàn)電子  | 我要投稿

  1. 原邊反饋

1)原邊整流+分壓電阻檢測

直接通過變壓器繞組檢測輸出電壓,然后經(jīng)過電阻分壓與芯片內(nèi)部的基準(zhǔn)進行比較,從而實現(xiàn)輸出電壓的控 制,如下圖、反饋電路原理圖所示。這種方法采樣得到是直流電壓值,電壓值穩(wěn)定,易于電壓控制,但是整流二極管的壓降會影響對輸出電壓采樣的精度;同樣會因為變壓器的離散性,次端阻抗還有匝數(shù)比的離散型都會影響準(zhǔn)確性。因為采樣的電壓并非最終輸出電壓,而是一個中間量。

優(yōu)點:直流電壓,易于電壓控制;

缺點:Vo受二極管精度影響,受到變壓器離散性的影響。

2 )原邊采樣+分壓電阻檢測

直接檢測采樣繞組兩端的電壓,與內(nèi)部基準(zhǔn)進行比較從而調(diào)節(jié)占空比,如圖所示。這種方法采樣得到的是交流信號,只有在副邊進入斷續(xù)狀態(tài)時,采樣得到的電壓值會反映真實的輸出電壓值,因此需要芯片內(nèi)部進行判定 。

通常帶QR準(zhǔn)諧振模式的芯片會用該方案,該反饋電路直接對變壓器繞組電壓進行采樣,可以間接采樣開關(guān)管 DS 波形,從而實現(xiàn)谷值開通,減小開通損耗,有利于提高效率。但是這種反饋電路受電路寄生參數(shù),布板和芯片穩(wěn)定性的影響較大。

優(yōu)點:間接采樣Vds,實現(xiàn)波谷開通,減小損耗;

缺點:受寄生參數(shù)影響大。Vo受二極管精度影響,受到變壓器離散性的影響。

2.副邊反饋

副邊反饋是直接檢測副邊輸出電壓,通過隔離電路(常為光耦)將輸出電壓信號轉(zhuǎn)化為電流信號,接至控制芯片側(cè),或者通過耦合電感反饋。還可以直接反饋,當(dāng)然直接反饋就失去了隔離的意義。

我們以美信(現(xiàn)在已經(jīng)被ADI收購)的芯片MAX5974A為寬輸入電壓范圍、有源鉗位、電流模式PWM控制器,用于控制以太網(wǎng)供電(PoE)的用電設(shè)備中的反激轉(zhuǎn)換器。MAX5974A適用于通用或電信系統(tǒng)的輸入電壓范圍。芯片MAX5974A獨特的電路設(shè)計能夠在不需要光耦的前提下獲得穩(wěn)定的輸出。既可以利用變壓器,也可以利用光耦進行反饋。

在其Demo板上面,我們可以看到有兩部分,可以選擇來實現(xiàn)電壓反饋:

綠色箭頭所指示的虛線框,是利用變壓器多了一組繞線,利用匝數(shù)比得到一組反饋電壓,但是這個電壓反饋也是依賴于變壓器的離散性。

或者選擇光耦反饋,如圖中紅色箭頭指示的虛線框,通過輸出電壓經(jīng)過光耦,隔離后,反饋給FB。作為正激電源控制器時,可以利用輸出電感換成一個耦合電感,利用電感耦合也可以實現(xiàn)電壓的反饋。

副邊反饋的優(yōu)缺點

優(yōu)點:高低壓隔離,易于控制,輸出電壓的精度更好,離散性更小。

缺點:環(huán)路補償設(shè)計復(fù)雜,成本高,電路設(shè)計也相對復(fù)雜;

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