攻城獅們在反激變壓器設計時，需綜合考慮電源電氣指標、EMC&安規(guī)、可靠性等因素，控制技術的快速發(fā)展(如PSR控制、高頻QR、ACF)使得傳統(tǒng)變壓器設計方法已窮于應對，Chipown技術團隊根據多年實戰(zhàn)經驗，將為大家陸續(xù)專題分享《反激變壓器優(yōu)化設計》的系列心得，希望能助電源攻城獅們一臂之力！ 本期，Chipown為大家分享PWM模式控制下，如何通過Krp因子優(yōu)化設計反激變壓器設計。

基于峰值電流控制的PWM調節(jié)原理

PWM控制是固定工作頻率，通過調整占空比來穩(wěn)定輸出電壓?？刂圃頌椋?當Clock信號到來Gate置高，ip電流線性增長，當Vcs等于FB電壓產生的Ipref時Gate置低。

PWM控制如何產生Ipref?

根據能量守恒，在PWM控制下，當Lp、fs、Vg確定，輸出功率Po僅與Ipk相關，因此輸出功率通過FB電壓唯一決定了Ipref。

DCM模式：

CCM模式：

四步法設計經典變壓器

以經典PWM芯片PN8275為例，為了滿足CoC V5 Tier 2能效標準，控制芯片采用PWM+PFM+Burst Mode混合工作模式。

對于混合模式芯片，應在PWM模式額定功率下通過Krp因子優(yōu)化設計變壓器參數，同時保證最大功率點不飽和，詳細步驟如下：

第一步：確定變壓器匝比n，受Dmax、Vdsmax、Vrrmax三個量限制：

第二步：通過Krp設定變壓器感量Lp，計算額定及最大功率下的變壓器電流峰值及有效值；

第三步：設定變壓器線徑和圈數，額定功率下電流密度合理、可繞制，最大功率下不飽和；

第四步：設定供電繞組Na及屏蔽繞組，調整繞制方式，使得VDD電壓在芯片規(guī)格之內且EMC滿足要求。

變壓器優(yōu)化設計實例

方案規(guī)格

輸入電壓：90~265Vac全電壓

輸出規(guī)格：12V3A

平均效率：≥88.3%(滿足CoC V5 Tier2六級能效要求)

待機功耗：<50mW(Vin=265Vac)

輸入欠壓保護、輸入過壓保護、輸出過壓保護，輸出過流保護等

方案典型應用圖

變壓器設計

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