發布日期：2022-04-20 點擊率：94
為了滿足保護和限制的需求，圖 1 所示的傳統電源依賴于基于兩個或多個光耦合器的多個反饋回路。這些光耦合器將負載電壓、負載電流和開路故障信息傳輸到主控制器——通常是功率高達 150W 的反激式控制器。
此外，電流檢測電路具有外部電流檢測電阻器、用于放大和設置恒流恒壓 (CC-CV) 的精密運算放大器，以及恒功率反饋環路。總體而言，分立電路的元件數量較多，會占用電路板上寶貴的空間并增加系統成本。
圖 1：顯示 100W 工業電源傳統架構的典型框圖
圖 2 顯示了一個減少反饋回路的建議設計架構。該架構使用 UCC28740，這是一種 CC-CV 反激式控制器，具有用于電壓的光耦合反饋和用于恒定電流的初級側調節 (PSR)。UCC28740 控制器中控件的高度集成有助于減少組件數量的設計并降低成本。
UCC28740 隔離式反激電源控制器使用光耦合器來提供恒定電壓 (CV)，從而改善對大型負載階躍的瞬態響應。恒流 (CC) 調節通過一次側穩壓 (PSR) 技術來實現。此器件處理光耦合反饋信息和來自輔助反激式繞組的信息，以實現對輸出電壓和電流的精準高性能控制。
內部采用 700V 啟動開關，可動態控制工作狀態并定制調制配置文件，支持超低待機功耗，并且不會影響啟動時間或輸出瞬態響應。
UCC28740 中的控制算法使得運行效率滿足或者超過適用標準。驅動輸出接至一個 MOSFET 電源開關。帶有谷值開關的斷續傳導模式 (DCM) 減少了開關損耗。開關頻率的調制和初級電流峰值振幅（FM 和 AM）在整個負載和線路范圍內保持較高的轉換效率。
此控制器有一個 100kHz 的最大開關頻率并且一直保持對變壓器內峰值初級電流的控制。保護 特性 有助于抑制一次側和二次側應力分量。170Hz 的最小開關頻率可輕松實現低于 10mW 的無負載功耗。
· 低于 10mW 的空載功耗能力
· 具有針對恒定電壓 (CV) 的光耦合反饋和針對恒定電流 (CC) 的初級側調節 (PSR)
· 在線路和負載上實現 ±1% 電壓調節和 ±5% 電流調節
· 700V 啟動開關
· 100kHz 最大開關頻率可實現高功率密度充電器設計
· 針對最高總體效率的諧振環谷值開關運行
· 簡化電磁干擾 (EMI) 兼容性的頻率抖動
· 針對金屬氧化物半導體場效應晶體管 (MOSFET) 的已鉗制柵極驅動輸出
· 過壓、低線路和過流保護功能
圖 2：減少反饋回路的建議設計架構
這種提議的架構的兩個主要好處是：
· 精確的電流和功率限制，只需初級側感應。在圖 1 所示的傳統方法中，輸出負載電流通過分立的運算放大器電路檢測，并通過光耦合器傳輸到主控制器。在某些情況下，額外的光耦合器用于反饋冗余。直接感測輸出負載電流，并通過單獨的光耦合器電路將信息反饋給反激式控制器。另一方面，所提出的架構使用具有成本效益且可靠的初級側電流感應。通過嵌入在 UCC28740 中的精密 PSR 電流檢測技術，可以實現高精度的輸出電流限制。電流限制會導致電壓折返并確保嚴格的功率限制。
· 經濟高效的開環保護和反饋冗余。圖 1 所示的傳統方法使用兩個反饋環路，這兩個環路都基于光耦合器。這些光耦合器及其相關電路的相同性質帶來了額外的故障風險；每個光耦合器都可能在類似的應力條件下同時失效，這可能是有害的。
所提出的架構使用單個光耦合器反饋精密輸出電壓控制。PSR 電路提供冗余電壓控制回路。PSR 在開環條件下激活，例如光耦合器反饋網絡故障。因此，輸出電壓被限制并調節到作為初級側反饋組件設置的值。
具有精密電壓、電流和功率限制的60W、24V 高效工業電源 突出了精密電流和電壓限制的性能結果。圖 3 和圖 4 顯示了用于精密電流調節和功率折返的參考設計板的結果。
圖 3：精密 CC-CV 操作
圖 4：精密功率折返特性
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