開關電源芯片輸出電壓調(diào)整率技術指南

01如何改善高壓非隔離架構的輸出電壓調(diào)整率？

大家首先要了解在DCM工作模式下，高壓浮地Buck工作模態(tài)包括：勵磁模態(tài)、消磁模態(tài)和振蕩模態(tài)。

勵磁模態(tài)[t0,t1]

消磁模態(tài)[t1,t2]

振蕩模態(tài)[t2,t3]

關鍵點工作波形

在消磁期間[t1,t2]，由于D1導通，VDD和Vo共地，Vo可以通過VDD真實反饋：

備注：VF1和VF2分別為D1和D2的正向壓降

在振蕩期間[t2,t3]，由于D1截止，Vo不能通過VDD直接反饋，Vo向負載供電，VDD向控制芯片供電，如果Cvdd和Co的放電速率相等則VDD可以間接反饋Vo。

此類浮地Buck架構，控制芯片通過VDD電壓間接采樣輸出電壓，閉環(huán)調(diào)節(jié)Buck變換器能量使得輸出電壓穩(wěn)定在設定值。而浮地Buck-boost架構，輸出電壓間接采樣及穩(wěn)壓原理相同，不再贅述。

實戰(zhàn)技巧

對于芯朋微PN8034、PN8016、AP8506等非隔離高壓芯片，為提高輸出電壓調(diào)整率，建議如下：

1.由公式（1）式可知，可通過調(diào)整D1和D2正向壓降來微調(diào)輸出電壓穩(wěn)態(tài)值；
2.不同負載下，輸出電容的放電速率變化較大，為改善輸出電壓負載調(diào)整率，供電電容放電速率建議為0.5～2倍的輸出電容滿載放電速率。

02、如何改善原邊反饋反激架構的輸出電壓調(diào)整率？

在DCM工作模式下，原邊反饋反激電源的典型電路及工作波形如下：

典型電路圖

關鍵點工作波形

在消磁期間[t1,t3]，D1導通后變壓器被輸出電壓Vo鉗位，折射到VFB的電壓為：

備注：VF1為D1的正向壓降

控制芯片在消磁期間對VFB電壓進行脈沖采樣及保持，則可以獲取到輸出電壓信息，為了避免變壓器漏感振蕩對輸出電壓采樣的影響，芯片的采樣保持點需避開[t1,t2]區(qū)間。

實戰(zhàn)技巧

對于芯朋微PN8370、PN8680、PN8390、PN8575等PSR芯片，為提高輸出電壓調(diào)整率，建議如下：

1.為了避免漏感振蕩對輸出電壓間接采樣的影響，RCD吸收電路的串聯(lián)電阻Rrcd建議大于100Ω，F(xiàn)B腳并聯(lián)電容CFB建議大于33pF；
2.為了減小VDD回路對輸出電壓間接采樣的影響，D2建議用快管，Rvdd建議大于4.7Ω；
3.變壓器設計合理，最小消磁時間Tdmg_min務必大于2us(推薦大于2.5us)，利于芯片內(nèi)部的采樣和保持(S/H)運算。

備注：其中Vcs_min為芯片CS腳的最小基準電壓

03、典型應用案例

浮地Buck智能wifi排插應用案例

5V250mA Buck 非隔離方案

浮地Buck-boost智能家電應用案例

12V300mA Buck-Boost 非隔離方案

原邊反饋Flyback網(wǎng)通適配器應用案例

12V1.5A 適配器應用方案