諧振控制器和PFC控制器介紹

　　第二種大幅提升OCR穩(wěn)定性的方法是對一次交流瞬時電流值進(jìn)行直接的逐周期檢測。一般的OCR電路采用檢測整流和濾器后產(chǎn)生的直流電壓的方法，該直流電壓代表了控制器的平均電流水平。但這種設(shè)計中的濾波器會產(chǎn)生第二個低頻極點，因此很難建立穩(wěn)定的OCR回路。而對瞬時電流進(jìn)行直接的交流檢測則無需使用整流器和濾波器，這樣既節(jié)約了元器件成本，提高了OCR穩(wěn)定性，又能增加精度，達(dá)到快速過流檢測和響應(yīng)的目的。

　　2.3.4 縮短高邊第一個脈沖時間

　　啟動時按正常開通時間打開高邊MOSFET，第一個電流脈沖的幅度會很高，該峰值電流會造成干擾。TEA1713和TEA1613控制器把高邊MOSFET的第一個導(dǎo)通時間縮短為只有正常導(dǎo)通時間的一半，因此原邊電流初始幅度較低，可以快速達(dá)到穩(wěn)定的工作狀態(tài)(圖4)。

　　a. 通常情況下第一次高邊MOSFET導(dǎo)通時間。

　　b. 縮短高邊導(dǎo)通時間后有限的峰值電流。

　　圖4：縮短高邊導(dǎo)通時間后的效果

　　3. 可靠性和安全性

　　提升開關(guān)式電源的可靠性與耐用性是減少返修和控制成本的關(guān)鍵因素。為此，恩智浦在TEA1613和TEA1713產(chǎn)品中增加了多重保護(hù)功能，為客戶帶來了真正完美的電源解決方案。

　　3.1容性模式保護(hù)

　　比較獨特的保護(hù)功能是恩智浦正在申請專利的逐周期容性模式保護(hù)，它能夠有效避免任何因容性模式對功率MOSFET可能造成的損害。有了它設(shè)計人員無須考慮與容性模式開關(guān)相關(guān)的MOSFET的反向恢復(fù)問題。因此，設(shè)計人員選用MOSFET器件時可以進(jìn)行成本優(yōu)化，不會影響整個電源系統(tǒng)的性能和可靠性。

　　諧振轉(zhuǎn)換器通常工作在感性模式下，其開關(guān)頻率高于諧振頻率，利用功率MOSFET器件的零電壓切換(ZVS)功能實現(xiàn)電源高效運行。對于輸出短路電流、高脈動負(fù)載或市電降壓等特殊情況，諧振回路的諧振頻率短時間會高于工作頻率，這將使得諧振回路變成容性阻抗。在容性模式中，MOSFET關(guān)閉后電流會持續(xù)流經(jīng)體二極管，半橋節(jié)點(HB)不會出現(xiàn)電壓變化。此時打開另一個MOSFET會非常危險，因為帶體二極管的MOSFET反向恢復(fù)時產(chǎn)生的峰值電流可以瞬時燒毀器件。TEA1713和TEA1613對于危險的容性模式工作提供了三重動作保護(hù)。

　　TEA1713和TEA1613自適應(yīng)死區(qū)時間控制是第一重保護(hù)，可以延遲另一個MOSFET器件打開時間，直到電流恢復(fù)正常極性。MOSFET會在半橋斜坡結(jié)束后打開，因此可以確保電流已恢復(fù)正確安全的極性。參見圖5。該功能可以防止MOSFET在體二極管未恢復(fù)時危險的開關(guān)動作。

　　圖5;容性開關(guān)保護(hù)

　　容性模式發(fā)生后，諧振電流返回正常極性需要半個諧振周期，斜坡發(fā)生在半橋節(jié)點上。為了實現(xiàn)相對較長的等待時間，振蕩器速度減慢直到檢測到半橋斜坡起點。這是第二重保護(hù)動作。

　　第三重保護(hù)動作是在容性模式工作期間提高振蕩器頻率。該動作可以使轉(zhuǎn)換器返回安全的感性模式。

　　3.2 具有補(bǔ)償升壓電壓的兩級過流保護(hù)

　　為了防止(短時)在大功率下運行導(dǎo)致元器件過熱或者變壓器飽和，恩智浦產(chǎn)品采用了兩級過流保護(hù)設(shè)計。

　　第一步：電流較低時，通過調(diào)節(jié)頻率來限制電流。該過流調(diào)節(jié)(OCR)功能在啟動期間同樣可以限制電流。

　　第二步：如果電流增加太快，OCR無法調(diào)節(jié)，比如輸出短路。此時可采取更為有力的保護(hù)措施——立即將開關(guān)頻率提到最高。這一過程也稱為過流保護(hù)(OCP)。

　　諧振轉(zhuǎn)換器的輸入電壓(升壓后)通常由PFC產(chǎn)生，非常穩(wěn)定。不過，在啟動期間、市電降壓、或者沒有有源PFC的系統(tǒng)中，升壓后的電壓會比較低。因此，對于相同輸出功率的諧振轉(zhuǎn)換器，一次側(cè)的電流會很高。TEA1713和TEA1613具有補(bǔ)償升壓電壓功能，能夠針對不同輸入電壓水平調(diào)整保護(hù)級別，因而可以提供更為準(zhǔn)確的輸出過流保護(hù)，增強(qiáng)電源負(fù)載保護(hù)能力，提高電源的使用安全。