離線開關(guān)電源 (SMPS) 是根據(jù)終端負(fù)載將電網(wǎng)電源轉(zhuǎn)換為直流電源的經(jīng)典產(chǎn)品。通常，這種開關(guān)電源包含兩個轉(zhuǎn)換級，為了實現(xiàn)更高的效率，需要采用性能更好的電源開關(guān)或?qū)嵤┎煌目刂撇呗浴?strong>上篇我們介紹了系統(tǒng)用途、系統(tǒng)實現(xiàn)、系統(tǒng)描述、市場信息和趨勢，本文將重點介紹不同的SMPS解決方案。

離線電源（橋式PFC＋反激式轉(zhuǎn)換器）

離線電源（圖騰柱PFC＋LLC諧振轉(zhuǎn)換器）

PFC

?單升壓 PFC

電路簡單，易于控制

物料單成本低，故障率低

整流器造成的損耗不可避免

尺寸適中，EMI 性能處于中等水平

?交錯式升壓 PFC

包含 2 個以上電源和無源元件

開關(guān)采用 180/120 度異相控制

整流器造成的損耗不可避免

改善效率、減小紋波電流

與單個大電感相比，電感總尺寸更小

簡單方便，可有效提高輸出功率

?圖騰柱PFC

減少電源開關(guān)數(shù)量

控制方式比升壓 PFC 復(fù)雜

無橋結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)更佳效率和更高功率

快速橋臂需要寬禁帶

導(dǎo)致輻射和浪涌電流問題

非常適合對功率密度/效率有要求的高端 PSU

?NCP1680CrM圖騰柱PFC 控制器

恒定導(dǎo)通時間 CrM 和谷底開關(guān)頻率折返功能

交流電壓監(jiān)測和相位檢測

新穎的電流感測方案

欠壓鎖定、熱關(guān)斷

逐周期限流，無霍爾傳感器

目標(biāo)應(yīng)用 - 高功率密度 PSU

?NCP1680的線路電壓感測

在圖騰柱拓?fù)渲?，交流線路電壓相對于控制器接地浮空。這就需要采用差分測量技術(shù)來確定交流線路電壓幅度。NCP1680 采用差分電壓檢測和整流功能來重建等于|VLVSNS1 - VLVSNS2|的波形。線路電壓感測還將負(fù)責(zé)確定交流電壓的極性（即正或負(fù)半線周期）以及其他重要功能：

a.交流電壓頻率監(jiān)測

b.掉電保護特性

c.線路電壓電平檢測

d.交流過零驅(qū)動管理

線路電壓感測配置

NCP1680產(chǎn)品手冊

NCP1680技巧與訣竅

DC-DC 級

?準(zhǔn)諧振 (QR) 反激電路

采用與經(jīng)典反激電路相同的設(shè)計，成本低，結(jié)構(gòu)簡單

Isec＝0A 后進行谷底切換以減少損耗

漏感會引起危險的主電路電壓尖峰，而 RCD 緩沖器可將其轉(zhuǎn)換為熱量

針對低輸出水平（＜200W）

需要消磁檢測

?有源箝位反激 (ACF) 電路

使用附加箝位開關(guān)來提高效率并保護主開關(guān)

回收漏感電流，而不是通過緩沖器來消耗相關(guān)能量

通過箝位電容和漏感實現(xiàn) 零電壓開關(guān)

針對中等輸出水平 (120W-240W)

需要準(zhǔn)確計算諧振電路參數(shù)

?LLC

通過諧振轉(zhuǎn)換器拓寬軟開關(guān)的范圍，以提高效率

初級側(cè) 零電壓開關(guān)、次級側(cè) 零電流開關(guān)

集成電感以節(jié)省空間

BOM 較簡單，諧振儲能電路設(shè)計和控制算法較復(fù)雜

良好的 EMI 和輸出紋波

輸出范圍有限

針對高輸出水平（＞240W）

?反激式/LLC 同步整流

用開關(guān)替換，節(jié)省導(dǎo)通損耗，提高效率

準(zhǔn)確的開關(guān)時序檢測

?NCP4390雙通道 LLC 控制器

恒定導(dǎo)通時間 CrM 和谷底開關(guān)頻率折返功能

交流電壓監(jiān)測和相位檢測

新穎的電流感測方案

欠壓鎖定、熱關(guān)斷

逐周期限流，無霍爾傳感器

目標(biāo)應(yīng)用 - 高功率密度 PSU

?NCP4390 的雙邊沿跟蹤

NCP4390 使用了一種雙邊沿跟蹤方法，可以基于兩個不同時間參考預(yù)測同步整流電流過零瞬間。該技術(shù)不僅大幅縮短了正常操作期間的死區(qū)時間，而且可以在任何瞬態(tài)和模式變化期間提供穩(wěn)定的同步整流控制。

單引腳同步整流導(dǎo)通檢測

審核編輯：劉清