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PSR老生長談:原邊調(diào)整、原邊反饋 基本工作原理大揭密!

近兩年由于PSR線路簡單,成本低,所以在充電器,LED驅(qū)動應(yīng)用方面相當(dāng)流行,每家的PSR工作原理是大同小異的,只是有些參數(shù)定義不一定!但有些廠家只是給出計算公式,但對恒流方面,沒有真正詳細(xì)的講解!對此每個人的理解也會大相徑庭。

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確實,這種電路在小功率、充電器和LED 驅(qū)動上開始流行,具有CC/CV優(yōu)點,而且省去了光耦降低成本,還有空載降頻可節(jié)能。但是在省去元件的成本的同時,某些性能也"省去了"!更直接點說,在有些應(yīng)用場合,某些性能也"省去了"!其實細(xì)想想,似乎也是合理且不可避免的。


“每家的PSR工作原理是大同小異的”

針對這個觀點,有人是持否定態(tài)度的。

我們應(yīng)用起來感覺大同小異,但是實際里面差別很大,價錢差別也大。有2元多,也有1元多,內(nèi)部有的是數(shù)字的有的是模擬的,表現(xiàn)出來性能上也差很多,比如批量精度上的區(qū)別,有的標(biāo)+-5%,要知道它們所說的+-5%等,說的是電流檢測的5%。要知道它們所說的+-5%等,說的是電流檢測的5%。即便如此也不一定能做到!

批量精度確實難以控制,對重要的元件有高要求,尤其在批量一致性上更難,尤其是客戶要求電流精度高的時候。

但IW 就表現(xiàn)相當(dāng)好!Iwatt,他們是數(shù)字控制方式,與其他是不一樣的。但是其它廠家工作在DCM模式的PSR,工作原理是一樣的。只是有些參數(shù)設(shè)定不一樣,所以計算變壓器時也不一樣!


這種電路形式,在低壓大電流的恒流情況下效果確實不錯,能達到后級使了用恒流電路不能到達的效果!對此有的人深有體會。由于省掉了次級側(cè)的電流檢測電阻也有利于提高效率,該電路原理就是利用了IC的CS電壓做檢測,因此選擇sencs腳的電阻阻值比較關(guān)鍵,使電流曲線在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)趨于平坦,當(dāng)然變壓器VCC繞組匝數(shù)的確定也是至關(guān)重要的。

先寫個變壓器的基本公式。Np*Ipk=Ns*Ipks(變壓器次級只有一個繞組Ns),Np,Ipk,Ns,Ipks分別是初級圈數(shù),初級峰值電流,次級圈數(shù),次級峰值電流。

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當(dāng)原邊電壓變化時,怎么“遙感”次側(cè)電壓呢?TOFF芯片是怎么來控制并保持輸出電壓穩(wěn)定的?

下面就講講CV操作模式,現(xiàn)在大部分芯片都是直接取樣輔助線圈上電壓,由于漏感的原因,在MOS關(guān)斷后,也就是次級二極管導(dǎo)通瞬間,會產(chǎn)生一個尖峰,影響電壓采樣,為了避開個這個尖峰,大部分廠家都是采用延時采機,也就是在MOS管關(guān)斷一段時間后再來采樣線圈電壓。從而避開漏感尖峰。PI是在高壓開關(guān)關(guān)斷2.5 μs采樣。這種采樣方式其實在以前很多芯片上的過壓保護上也都有應(yīng)用,比如OB2203和UCC28600,NCP1377上都有這樣的應(yīng)用,所以可以得到較高精度的過壓保護。還有些廠家是在下取樣電阻上并一個小容量的電容來實現(xiàn)。建義大家吸收電路使用恢復(fù)時間約只有2us的IN4007再串一個百歐左右的電阻作吸收。可以減小漏感產(chǎn)生的振鈴,從而減小取樣誤差。得到較高采樣精度。次級圈數(shù)固定,輔助繞組固定,取樣精度高。比較器內(nèi)部精度也高,自然可以得到較高的輸出電壓精度。

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1.CV是怎么檢測的?

CV檢測分三種方式:

a.IC內(nèi)部加一個延遲時間,檢測輔助波形。缺點:要求振鈴時間要小,否則不準(zhǔn)或出現(xiàn)判斷錯誤(在輸出短路測試時)OB采用

b.檢測斜率變化的轉(zhuǎn)折點。SG,,IWAIT采用

C.上面兩種方式同時采用。

2.PI的部分IC在有一個開關(guān)周期的記憶功能(或叫延遲),這樣會使PSR電壓較準(zhǔn)確,但動態(tài)會變差。

3.CC的部分,會有一個近似0.5*Lp*Ip平方*fs的運算及輸入電壓的補償。

原邊反饋的電源,VCC繞組的設(shè)計與繞制工藝一直是個難點,需要考慮的問題太多了,希望大家多多討論,共同提高~~

全部回復(fù)(36)
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pengl
LV.1
2
2014-02-07 17:44
頂起,沙發(fā),好貼,樓主繼續(xù).
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whjzhizun
LV.3
3
2014-02-07 21:41

好帖子先頂了再說 

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海山
LV.5
4
2014-02-08 10:39
好帖要頂,謝謝樓主,希望大家共同討論講更詳細(xì)點!
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syh258456
LV.4
5
2014-02-08 14:14
不錯,頂起!
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2014-02-08 14:20

不知CC/CV兩種模式是怎么轉(zhuǎn)換的? 

還有影響PSR模式的頻率有哪些因素?

在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)頻率只有30KHZ,對比DATASHEET(50KHZ)覺得太低了。

望高手們繼續(xù)分析~

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2014-02-08 16:58
@庸人自擾
不知CC/CV兩種模式是怎么轉(zhuǎn)換的?[圖片] 還有影響PSR模式的頻率有哪些因素?在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)頻率只有30KHZ,對比DATASHEET(50KHZ)覺得太低了。望高手們繼續(xù)分析~
DATASHEET一般是給出的是最高工作頻率。CC模式時,工作在變頻模式,負(fù)載功率越大,頻率越高,輸出功率跟開關(guān)頻率成正比。
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2014-02-08 17:11
@愛在春天
DATASHEET一般是給出的是最高工作頻率。CC模式時,工作在變頻模式,負(fù)載功率越大,頻率越高,輸出功率跟開關(guān)頻率成正比。
輸出功率和開關(guān)頻率好像是成反比吧。比如在RCC中,負(fù)載功率加大的時候,開關(guān)頻率是變低的,空載的時候,開關(guān)頻率最高。
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2014-02-08 17:13
@庸人自擾
輸出功率和開關(guān)頻率好像是成反比吧。比如在RCC中,負(fù)載功率加大的時候,開關(guān)頻率是變低的,空載的時候,開關(guān)頻率最高。

RCC是這樣的,PSR因為是工作DCM限峰值方式。根據(jù)P=1/2*I*I*L*f可以看出,輸出功率越大,頻率越高。RCC功率越大,但他的峰值電流也大了。

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2014-02-08 17:20
能否具體說明它是如何恒壓的呢?
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2014-02-08 17:22
@知音難求
能否具體說明它是如何恒壓的呢?

恒壓就是保持PWM占空比

恒流準(zhǔn)確的是峰值限流。

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2014-02-08 17:25
其實PSR遠(yuǎn)沒這么簡單,就算PI原廠的大陸人員也不一定知道這樣的東西,他們自己也會保密的。
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2014-02-08 17:26
@庸人自擾
其實PSR遠(yuǎn)沒這么簡單,就算PI原廠的大陸人員也不一定知道這樣的東西,他們自己也會保密的。
我覺得這對于應(yīng)用工程師來說是不公平的,他們保密,我們工程師都不知道變壓器是怎么算出來的,自己設(shè)計的變壓器心里都沒譜!
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海山
LV.5
14
2014-02-09 11:51
@庸人自擾
恒壓就是保持PWM占空比恒流準(zhǔn)確的是峰值限流。
請問是檢測哪里的電流峰值???
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2014-02-11 22:35

那到是用了兩三年的PSR沒有完全搞清楚,在做的時候它的頻率由輸出電壓/電感量/Ics上的電阻大小共同決定,有一部分PSR在ICS上到達起控那個點就開始調(diào)頻了,有的是差大概100MA到起控點時就開始調(diào)頻。我個人覺得應(yīng)該和RCC很象,占空比由輸入電壓和輸出電壓決定跟調(diào)頻無關(guān),所以在設(shè)計的時候我用實際的初級IP和電感量算出BMAX,當(dāng)取了合理的BMX和OCP(PSR的OCP客戶不要求就一般1.1倍多一點),實際工作頻率大概50K左右,還好做了沒有出過什么大的問題。請高手分析

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2014-02-18 00:14
@愛在春天
我覺得這對于應(yīng)用工程師來說是不公平的,他們保密,我們工程師都不知道變壓器是怎么算出來的,自己設(shè)計的變壓器心里都沒譜!

不是他們的FAE保密,而是其公司對FAE保密。最好不用他的東西。因為我們國家的RD進步,否則技術(shù)會留在外國人手里。哈哈,有人會罵了。

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2014-02-18 00:17
@庸人自擾
不是他們的FAE保密,而是其公司對FAE保密。最好不用他的東西。因為我們國家的RD進步,否則技術(shù)會留在外國人手里。哈哈,有人會罵了。

贊同!原廠的FAE也不是什么都知道的,特別是芯片內(nèi)部的東西。一些芯片內(nèi)部的BUG,老外不會跟中國人講的。

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2014-02-18 00:19
IPK初級電流為什么可以突變?應(yīng)該不可以突變的啊
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2014-02-18 00:20

就是換算 感覺不準(zhǔn)確.誤差有時候遠(yuǎn).

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2014-02-18 00:20

檢測點都差不多,低壓大電流較好是因為寄生參數(shù)的影響較小。

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2014-02-18 00:22

在低壓時峰值電流,控制效果好。和變壓器的工藝也有很大關(guān)系。

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2014-02-18 00:23

我做的效率才62%(5V2A,AC85V),最失敗的一次.

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2014-02-18 00:24
@花開半夏
我做的效率才62%(5V2A,AC85V),最失敗的一次.

62%,確實很低。

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2014-02-18 00:25
@花開半夏
我做的效率才62%(5V2A,AC85V),最失敗的一次.

5V1A

滿載110V 的時候效率可以做70

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2014-02-18 00:27
@yif的奇幻路程
5V1A滿載110V的時候效率可以做70

記得當(dāng)年讀書的時候,

老師跟我們講,說變壓器這個玩意,他只是能量轉(zhuǎn)換器件

初級跟次級間的電流關(guān)系并不是完全的對應(yīng)著NP*IP=IS*NS

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2014-02-18 00:28
@wengchangchuan
那到是用了兩三年的PSR沒有完全搞清楚,在做的時候它的頻率由輸出電壓/電感量/Ics上的電阻大小共同決定,有一部分PSR在ICS上到達起控那個點就開始調(diào)頻了,有的是差大概100MA到起控點時就開始調(diào)頻。我個人覺得應(yīng)該和RCC很象,占空比由輸入電壓和輸出電壓決定跟調(diào)頻無關(guān),所以在設(shè)計的時候我用實際的初級IP和電感量算出BMAX,當(dāng)取了合理的BMX和OCP(PSR的OCP客戶不要求就一般1.1倍多一點),實際工作頻率大概50K左右,還好做了沒有出過什么大的問題。請高手分析

是的,有部分電流在轉(zhuǎn)換時,損失在磁芯上了,但基本上是很小的一部分!可以忽略。

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2014-02-18 00:34
@快刀斬亂麻kd
記得當(dāng)年讀書的時候,老師跟我們講,說變壓器這個玩意,他只是能量轉(zhuǎn)換器件初級跟次級間的電流關(guān)系并不是完全的對應(yīng)著NP*IP=IS*NS

是的,有部分電流在轉(zhuǎn)換時,損失在磁芯上了,但基本上是很小的一部分!可以忽略。

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2014-02-18 00:35
@愛在春天
是的,有部分電流在轉(zhuǎn)換時,損失在磁芯上了,但基本上是很小的一部分!可以忽略。

能這樣解釋的嗎?是不是應(yīng)該和原邊導(dǎo)通時間和工作模式有關(guān)系呢?

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2014-02-18 00:36
@yif的奇幻路程
5V1A滿載110V的時候效率可以做70

我用3706做的LED驅(qū)動,才50%多的效率,實在汗顏。

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2014-02-18 00:37
@江洋大盜哥哥
我用3706做的LED驅(qū)動,才50%多的效率,實在汗顏。

那也得看看輸出電壓多少了.電壓低的話可以理解.

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2014-02-18 13:49

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