多模式綠色開關電源控制器設計.pdf

1、高效率智能化的綠色電源是任何一個優(yōu)良的有源電子系統所應具備的。集成了多模式控制和監(jiān)視保護功能的脈寬調制（PWM）集成電路芯片，是當今開關電源系統的核心部分，優(yōu)良的PWM控制集成電路芯片可以大大減小了當今開關電源的體積并提高效率和可靠性。 本文設計了一款多模式高效率高可靠性低干擾的綠色開關電源控制芯片。準諧振（QR）與脈頻調制（PFM）聯合的工作模式為在非常寬的輸出功率范圍內實現高轉換效率提供了可能?？煽孛}沖觸發(fā)（Burst）的待

2、機模式保證在待機情況下功耗小于300mW。準諧振工作模式在提高轉換效率的同時減小了電磁干擾。 為了實現可靠的準諧振工作模式，設計準確的波谷檢測電路是十分關鍵的，因為只有在功率管漏極的電壓極低值開啟功率開關管（MOSFET）才可以將開啟損耗降到最小。在開關電源啟動時，負載端的儲能電容兩端電壓為零，相當于一個非常大的負載，可能引起錯誤的過載過流保護動作。在芯片啟動時將過載過流保護屏蔽一段時間可以解決此問題，但是這樣做不僅降低了芯片的

3、可靠性，還可能使輸入端產生“浪涌電流”造成輸入電壓波形塌陷使供電質量變差，還帶來電磁干擾（EMI）等諸多問題。 本文在控制器中設計了一個軟啟動電路，使開關電源能夠在開啟的一段時間內逐步提高占空比來給負載電容充電，當負載電容電壓達到輸出額定電壓后，軟啟動結束并自動切換到正常工作模式。為了提高芯片的穩(wěn)定性和可靠性，本文還設計了完善的各保護電路，包括過載保護、過壓保護、欠壓鎖定、過流保護、過溫保護等，目的是讓芯片在任何可預見的惡劣情況

4、下都能使保護電源系統和芯片本身，使之成為一款真正的綠色智能芯片。針對準諧振電流模式開關電源在一定程度上犧牲了電流模式中的電壓前饋特性。 本文詳細分析了問題產生的原因，研究了解決的方法，設計了線電壓前饋補償模塊。仿真結果的對比表明，在同一電源系統中，采用加入電壓補償模塊的芯片可將原系統0．5％的輸入電壓調整率降至0．17％以內。電壓前饋特性的改善不僅可以提高電源輸出的質量，還可以減小濾波電容的大小節(jié)約電源成本，而且小的濾波電容對只