基于SE3910的高性能隔離式AC/DC電源解決方案
目前,在100W以下電源方案中,一般都使用脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制芯片來實(shí)現(xiàn)PWM的調(diào)制,開關(guān)控制模式相對(duì)直流工作模式有很高的工作效率,使用反激離線工作模式,提高了系統(tǒng)工作的安全性,非常適合應(yīng)用在便攜式充電設(shè)備及電源適配器,比如,手機(jī)充電器,電源適配器等,因此,AC/DC PWM開關(guān)電源芯片在市場(chǎng)上的需求量非常大。不過傳統(tǒng)的AC/DC電源方案都是使用變壓器次級(jí)線圈反饋模式(SSR),變壓器次級(jí)反饋工作模式都需要低壓端的恒壓-恒流控制芯片協(xié)助完成電壓的轉(zhuǎn)換和實(shí)現(xiàn)恒流,此類應(yīng)用方案增加了系統(tǒng)應(yīng)用復(fù)雜程度,同時(shí)還增加系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)成本,本文要介紹的AC/DC電源控制芯片是思旺電子的SE3910,這是一款變壓器原邊線圈反饋模式(PSR)的PWM控制芯片。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/180212.htmSE3910技術(shù)特點(diǎn)
SE3910是一款綠色模式PWM控制器芯片,適用于小功率AC/DC充電器,適配器及LED驅(qū)動(dòng)方案;該芯片為SOP-8封裝,PWM模式工作時(shí)開關(guān)頻率固定在40KHz,其內(nèi)部集成了恒壓恒流控制模塊,應(yīng)用方案使用PSR模式,省略了傳統(tǒng)方案中的光耦合器、恒壓/恒流控制芯片及其周圍電路,大大簡(jiǎn)化了芯片的應(yīng)用成本,降低了系統(tǒng)應(yīng)用的復(fù)雜度。
芯片設(shè)計(jì)時(shí)特別考慮了EMI,對(duì)開關(guān)頻率模塊特別設(shè)計(jì)有頻率抖動(dòng)功能,每3.2ms的周期內(nèi)按所設(shè)計(jì)的順序出現(xiàn)8種不同的開關(guān)頻率,將電磁干擾頻譜轉(zhuǎn)移到一個(gè)相對(duì)較寬的頻率帶寬,從而達(dá)到優(yōu)化系統(tǒng)EMI的目的。
同時(shí)SE3910的工作狀態(tài)使用多模式調(diào)節(jié)功能,在空載或輕負(fù)載時(shí),芯片會(huì)自動(dòng)進(jìn)入PFM工作模式,保證電源系統(tǒng)輸入能量和輸出能量精確守恒,防止了輕載或空載時(shí)能量過大,當(dāng)負(fù)載升高到芯片所設(shè)置的重載設(shè)計(jì)值時(shí),芯片會(huì)控制系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入PWM工作模式,大幅度的優(yōu)化了系統(tǒng)的工作效率,使系統(tǒng)效率能夠達(dá)到80%以上,也減小了空載和輕載工作狀態(tài)下的輸出紋波。
芯片設(shè)計(jì)有軟啟動(dòng)功能,很好的抑制了系統(tǒng)上電時(shí)的大電流,保護(hù)了電路板的損壞,減小了系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的大電流對(duì)系統(tǒng)功耗的影響;芯片還具有電源欠壓保護(hù)功能,LEB功能、過溫度保護(hù)功能等,最大程度的提高了芯片工作時(shí)的可靠性和安全性;芯片適合應(yīng)用在5W及5W以下的電源方案中。
典型應(yīng)用方案
SE3910能廣泛應(yīng)用在各種低功率AC/DC開關(guān)電源方案中,比如手機(jī)充電器,電源適配器等,除此之外,由于芯片集成有恒流功能,所以也可廣泛應(yīng)用在小功率LED驅(qū)動(dòng)方案中。
圖1是SE3910基本的應(yīng)用電路,其中由變壓器/輸出級(jí)/R3/R4/SE3910等組成負(fù)反饋通路,通過調(diào)整GATE端的開關(guān)信號(hào)占空比來控制變壓器的轉(zhuǎn)換能量,使系統(tǒng)穩(wěn)定在設(shè)置的工作狀態(tài)。交流電壓先經(jīng)過一個(gè)橋式整流電路將交流轉(zhuǎn)換成高壓直流信號(hào),R1和C2組成系統(tǒng)啟動(dòng)電路,VIN是SE3910的啟動(dòng)PIN,COMV PIN上的R5、C6和C7組成系統(tǒng)補(bǔ)償電路,確保系統(tǒng)具有穩(wěn)定的頻率響應(yīng),F(xiàn)B是輸出電壓檢測(cè)PIN,通過設(shè)置R3/R4就可以調(diào)整變壓器副邊上的電壓,根據(jù)變壓器電壓比與匝數(shù)比成正比的原理,來實(shí)現(xiàn)對(duì)直流輸出電壓的調(diào)整;GATE是PWM輸出PIN,它用來控制功率管13003來實(shí)現(xiàn)控制變壓器原邊的峰值電流,來達(dá)到對(duì)變壓器轉(zhuǎn)換能量的控制,CS PIN用來檢測(cè)變壓器峰值電流,當(dāng)系統(tǒng)工作在恒流模式時(shí),CS PIN上的電壓會(huì)被固定在設(shè)置的最大值,也就確定了變壓器原邊最大峰值電流,從而實(shí)現(xiàn)輸出也恒流,通過調(diào)整R6電阻就可以靈活調(diào)整輸出恒流值。
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