基于峰值电流控制的PWM调节原理
PWM控制是固定工作频率,通过调整占空比来稳定输出电压。控制原理为:
当Clock信号到来Gate置高,ip电流线性增长,当Vcs等于FB电压产生的Ipref时Gate置低。
PWM控制如何产生Ipref?
根据 能量守恒 ,在PWM控制下,当Lp、fs、Vg确定,输出功率Po仅与Ipk相关,因此输出功率通过FB电压唯一决定了Ipref。
DCM模式:
CCM模式:
四步法设计经典变压器
以经典PWM芯片PN8275为例,为了满足CoC V5 Tier 2能效标准,控制芯片采用PWM+PFM+Burst Mode混合工作模式。
对于混合模式芯片,应在PWM模式额定功率下通过Krp因子优化设计变压器参数,同时保证最大功率点不饱和,详细步骤如下:
第一步:确定变压器匝比n,受Dmax、Vdsmax、Vrrmax三个量限制:
第二步:通过Krp设定变压器感量Lp,计算额定及最大功率下的变压器电流峰值及有效值;
第三步:设定变压器线径和圈数,额定功率下电流密度合理、可绕制,最大功率下不饱和;
第四步:设定供电绕组Na及屏蔽绕组,调整绕制方式,使得VDD电压在芯片规格之内且EMC满足要求。
变压器优化设计实例
方案规格
- 输入电压:90~265Vac全电压
- 输出规格:12V3A
- 平均效率:≥88.3%(满足CoC V5 Tier2六级能效要求)
- 待机功耗:<50mW(Vin=265Vac)
- 输入欠压保护、输入过压保护、输出过压保护,输出过流保护等
方案典型应用图
变压器设计
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