基于峰值电流控制的PWM调节原理

攻城狮们在反激变压器设计时，需综合考虑电源电气指标、EMC&安规、可靠性等因素，控制技术的快速发展(如PSR控制、高频QR、ACF)使得传统变压器设计方法已穷于应对，Chipown技术团队根据多年实战经验，将为大家陆续专题分享《反激变压器优化设计》的系列心得，希望能助电源攻城狮们一臂之力！ 本期，Chipown为大家分享PWM模式控制下，如何通过Krp因子优化设计反激变压器设计。        

基于峰值电流控制的PWM调节原理

PWM控制是固定工作频率，通过调整占空比来稳定输出电压。控制原理为： 当Clock信号到来Gate置高，ip电流线性增长，当Vcs等于FB电压产生的Ipref时Gate置低。

PWM控制如何产生Ipref?

根据能量守恒，在PWM控制下，当Lp、fs、Vg确定，输出功率Po仅与Ipk相关，因此输出功率通过FB电压唯一决定了Ipref。

DCM模式：

CCM模式：

四步法设计经典变压器

以经典PWM芯片PN8275为例，为了满足CoC V5 Tier 2能效标准，控制芯片采用PWM+PFM+Burst Mode混合工作模式。  

对于混合模式芯片，应在PWM模式额定功率下通过Krp因子优化设计变压器参数，同时保证最大功率点不饱和，详细步骤如下：

第一步：确定变压器匝比n，受Dmax、Vdsmax、Vrrmax三个量限制：

第二步：通过Krp设定变压器感量Lp，计算额定及最大功率下的变压器电流峰值及有效值；

第三步：设定变压器线径和圈数，额定功率下电流密度合理、可绕制，最大功率下不饱和；

第四步：设定供电绕组Na及屏蔽绕组，调整绕制方式，使得VDD电压在芯片规格之内且EMC满足要求。

变压器优化设计实例

方案规格

输入电压：90~265Vac全电压

输出规格：12V3A

平均效率：≥88.3%(满足CoC V5 Tier2六级能效要求)

待机功耗：<50mW(Vin=265Vac)

输入欠压保护、输入过压保护、输出过压保护，输出过流保护等

方案典型应用图

变压器设计

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责任编辑人：CC