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高PFC+非隔离Buck+隔离反激第二节:揭秘电源设计的核心架构

6. 隔离反激部分实现

①反激电路的工作原理

开关导通阶段:当IC内部的功率MOS导通时,输入直流电压通过MOS加到变压器初级绕组,初级绕组产生磁动势,使变压器铁芯储能,此时次级感应出反向电压,二极管处于反向截止状态,负载主要由输出电容提供能量。

开关关断阶段:当MOS关断时,变压器初级绕组的电流迅速下降,次级绕组感应出正向电压,二极管导通,变压器储存的能力通过次级绕组、二极管、输出电容何负载释放,为负载供电,同时给输出电容补充电量。

②IC控制与调节:芯片通过采样输出电压跟电流,调整MOS的导通跟关断时间,以此实现恒压、恒流输出。

③其他电路:RCD吸收尖峰电路(初次级均使用了RCD电路),FB反馈采用的辅助绕组的电压。

④两个三极管8050控制的整体思路:

PWMFC高电平输入→Q4导通→Q4集电极接地→Q3基极被拉到0V→Q3截止,3.3V无法通过Q3给VDD供电→U6芯片断电不工作;

PWMFC低电平输入→Q4截止→Q4集电极悬空→3.3V通过R62给Q3基极供电→Q3导通,3.3V通过Q3输出VCC给IC供电→U6上电启动工作;

⑤Layout设计分析

  • 原边主功率环路Loop1的面积应尽可能小,同时走线尽可能粗以优化效率。
  • RCD吸收回路Loop2面积尽可能小。
  • VDD电容C3应紧贴芯片,保证VDD回路Loop3的面积尽可能小。
  • 如Line1,辅助绕组应直接连接到输入电容的地,以减少ESD能量对于芯片的干扰。
  • 如Line2显示,VDD电容C3及FB下阻R5应先连到芯片的GND管脚,再连接到输入电容的地。

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