《電子技術(shù)應(yīng)用》
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PSR原邊反饋開(kāi)關(guān)電源電路設(shè)計(jì)
摘要: 當(dāng)開(kāi)關(guān)管截止后因漏感引起的振玲會(huì)隨漏感的增大而使電壓跌得更低,更低的電壓回復(fù)需要更長(zhǎng)的時(shí)間,VDS的波形此時(shí)和VCC的波形是同步的,PSR檢測(cè)電壓是通過(guò)IC內(nèi)部延時(shí)4~6uS避開(kāi)這個(gè)振玲來(lái)檢測(cè)后面相對(duì)平滑的電壓,電壓恢復(fù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致IC檢測(cè)開(kāi)始時(shí)檢測(cè)到的是振玲處的電壓,最總導(dǎo)致的結(jié)果是輸出電壓不穩(wěn)定,甚至蕩機(jī)。
Abstract:
Key words :


 

此線路是采用目前兼容很多國(guó)內(nèi)品牌IC的回路,如:OB2535、CR6235.

1. RCD吸收回路,即:R2,C4,D2,R6

PSR線路設(shè)計(jì)需特別注意以下幾處:

2. Vcc

供電和電壓檢測(cè)回路,即:D3,R3,R4,R10,C2

3. 輸出回路,即:C3,C7,D5,R11,LED1

下面分別說(shuō)明以上幾點(diǎn)需注意的地方:

1. RCD吸收回路,即:R2,C4,D2,R6

大家可以看出,此RCD回路比普通的PWM回路的RCD多了一個(gè)R6電阻,或許有人會(huì)忽略他的作用,但實(shí)際它對(duì)產(chǎn)品的穩(wěn)定性起著很大的作用。

看下圖VDS的波形:

 

當(dāng)開(kāi)關(guān)管截止后因漏感引起的振玲會(huì)隨漏感的增大而使電壓跌得更低,更低的電壓回復(fù)需要更長(zhǎng)的時(shí)間,VDS的波形此時(shí)和VCC的波形是同步的,PSR檢測(cè)電壓是通過(guò)IC內(nèi)部延時(shí)4~6uS避開(kāi)這個(gè)振玲來(lái)檢測(cè)后面相對(duì)平滑的電壓,電壓恢復(fù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致IC檢測(cè)開(kāi)始時(shí)檢測(cè)到的是振玲處的電壓,最總導(dǎo)致的結(jié)果是輸出電壓不穩(wěn)定,甚至蕩機(jī)。

當(dāng)然也有因變壓器漏感比較小,無(wú)此電阻也可以正常工作,但一致性較難控制。

此電阻的取值與RCD回路和EMC噪音有關(guān),一般建議取值為150~510R,推薦使用220~330R,D2建議使用恢復(fù)時(shí)間較慢的1N4007具體可根據(jù)漏感結(jié)合RCD來(lái)調(diào)試。

2. Vcc供電和電壓檢測(cè)回路,即:D3,R3,R4,R10,C2R4與R10的取值是根據(jù)IC的VFB來(lái)計(jì)算的。但阻值取值對(duì)一般USB直接輸出的產(chǎn)品來(lái)說(shuō),以IFB=0.5mA左右來(lái)計(jì)算。若為帶線式產(chǎn)品,因考慮到線損帶來(lái)的負(fù)載調(diào)整率差,可保持VFB電壓不變,同時(shí)增大R4和R10的阻值,減小IFB的電流,具體IFB的電流取值需根據(jù)輸出線材的壓降來(lái)調(diào)試,如設(shè)計(jì)為5V/1A的產(chǎn)品,假設(shè)輸出空載為5.10V,調(diào)試的最佳狀態(tài)是負(fù)載0.5A時(shí),輸出電壓達(dá)到最低值,如4.90V,再增加負(fù)載,電壓會(huì)因IC內(nèi)部補(bǔ)償功能喚醒使輸出電壓回升,當(dāng)負(fù)載達(dá)到1.0A時(shí),輸出電壓回升到5.10V左右。

之前有做過(guò)一款輸出5V/1A線長(zhǎng)3.5米的產(chǎn)品,設(shè)計(jì)時(shí)IFB=0.15mA,輸出空載在5.15V左右,負(fù)載0.5A時(shí)輸出為4.85V左右,負(fù)載1A時(shí)輸出為5.14V左右。聽(tīng)很多PSR IC的FAE說(shuō)過(guò),PIN1腳的C5也有此功能,但實(shí)際應(yīng)用效果不明顯。D3應(yīng)該大家都知道要用恢復(fù)時(shí)間較快的FR107。

R3和C2需取相對(duì)較小的值,R3在VCC供電回路鐘有一定的抗沖擊和干擾的作用,但相對(duì)PWM線路來(lái)講,其取值需相對(duì)較小,不大于10R,一般取2.2~4.7R。C2取值不大于10UF,一般取4.7UF。因?yàn)殡娫撮_(kāi)啟和負(fù)載切換時(shí),VFB的電壓會(huì)因C2的容量增大和R3的限流作用導(dǎo)致拉低,從而使輸出產(chǎn)生電壓尖峰。若更嚴(yán)重得導(dǎo)致PSR延時(shí)檢測(cè)開(kāi)啟而VFB電壓仍未建立,輸出的電壓尖峰會(huì)更高。

3. 輸出回路,即:C3,C7,D5,R11,LED1R11和LED1是輸出的假負(fù)載,為避免IC在空載進(jìn)入間歇模式導(dǎo)致輸出電壓不穩(wěn)定而設(shè)置的。D5的作用是防止回授失效而設(shè)置的過(guò)壓保護(hù),一般取值為6.2V。C3,C7不僅是輸出濾波,而且需有足夠的容量來(lái)防止PSR IC在延時(shí)檢測(cè)未開(kāi)啟前輸出電壓不受控而過(guò)沖。若容量不夠,會(huì)導(dǎo)致輸出電壓過(guò)沖而被D5鉗位,被D5鉗位到6.2V后會(huì)導(dǎo)致反饋線圈的電壓也上升,從而出現(xiàn)輸出電壓持續(xù)在6.2V左右,且有功率損耗,D5會(huì)嚴(yán)重發(fā)熱,但不會(huì)馬上損壞。曾經(jīng)有人把這個(gè)D5去掉了,測(cè)試發(fā)現(xiàn)電容容量小導(dǎo)致的過(guò)沖現(xiàn)象有,但過(guò)沖后的電壓因?yàn)闆](méi)有D5鉗位而正常了,結(jié)果因此我接到了一個(gè)200K的訂單。

為什么呢?因?yàn)榭蛻舴从痴f(shuō)用它對(duì)IPOD充電時(shí),充了一會(huì),IPOD沒(méi)充進(jìn)電,而IPOD的輸入接口發(fā)燙嚴(yán)重,甚至變形。分析原因?yàn)?,產(chǎn)品上的D5取掉了,到IPOD內(nèi)部在輸入接口電源上有一個(gè)穩(wěn)壓管并聯(lián)作保護(hù),就出現(xiàn)了上面的電壓被鉗位的問(wèn)題。C3,C7的取值不僅與其ESR值有關(guān),也與變壓器漏感和PSR IC延時(shí)檢測(cè)的時(shí)間有關(guān)。目前有PSR IC廠商因其客戶反映變壓器要求過(guò)于嚴(yán)格或負(fù)載調(diào)整率差等問(wèn)題講IC內(nèi)部延時(shí)檢測(cè)時(shí)間加長(zhǎng)到9uS,甚至15uS.大家可以想象,通電15uS不檢測(cè),輸出電壓會(huì)升到多高?一般都會(huì)沖到10多V,甚至20V,這個(gè)過(guò)沖的電壓的電流因?yàn)橛蠽sense的限制,不會(huì)很大,可以等效為一個(gè)尖峰來(lái)處理,最直接有效的方法是加大輸出濾波電壓容量和減小ESR值來(lái)吸收它。使用一般的LOW ESR電容,建議使用2顆470UF的并聯(lián)

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