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如何開發和生產高效率電源分析過程[2]

動力與環境 責任編輯:here1377 2011-01-05

摘要:控制早期有源箝位控制技術的TI,不僅保持了原有的UCC3580系列,又新開發了性能更優越的UCC2891-94,它采用電流型控制方式,綜合了高邊箝位、低邊箝位兩種控制方案,給出了全新的控制技巧。OnSemi先推出了低壓(100V)有源箝位的NCP1560控制芯片,隨后又推出了高壓應用的控制芯片NCP1280,它既解決了LCDTV等離子TV電源的要求,現在又直指

  控制早期有源箝位控制技術的TI,不僅保持了原有的UCC3580系列,又新開發了性能更優越的UCC2891-94,它采用電流型控制方式,綜合了高邊箝位、低邊箝位兩種控制方案,給出了全新的控制技巧。OnSemi先推出了低壓(100V)有源箝位的NCP1560控制芯片,隨后又推出了高壓應用的控制芯片NCP1280,它既解決了LCDTV等離子TV電源的要求,現在又直指下一代無風扇的PC機電源。美國NS公司的5000系列中專門有一款LM5025的有源箝位控制IC,連名不見經傳的Semtech公司也給出了有源箝位的控制芯片,型號是SC4910,可見其背后蘊藏著巨大的市場商機。直到最近TI公司又推出的有源箝位控制ICUCC2897,已經將有源箝位的PWM控制做到了完美無缺。而臺商飛兆公司則給出了最廉價的有源箝位控制IC,即SD7558和SD7559。

  在大功率領域,全橋移相ZVS軟開關技術在解決開關電源的效率上功不可沒。從TI公司的UC3875到UCC3895,再從Linear公司的LTC1922到LTC3722增加了自適應檢測技術,使全橋移相技術達到了頂峰。然而,在同步整流技術普遍應用的今天,它卻無法實現最佳的ZVS同步整流。因為全橋移相電路在本質上是屬于非對稱的,它無法實現完全的ZVS同步整流,由于其開啟和關斷過程總有一半是硬開關,因而效率比不上對稱電路拓撲的ZVS方式的同步整流。最新的科技成果應該是INTERSIL公司推出的PWM對稱全橋的ZVS控制IC-ISL6752。它既能控制初級側的四個MOS開關為ZVS工作狀態,又能準確地給出控制二次側的同步整流為ZVS工作狀態的驅動信號。采用這顆IC制作的400W的DC/DC再加上先進的功率MOSFET,轉換效率可達到95%。

  對于小功率的開關電源,則仍舊是反激變換器的PWM控制IC,但是它必須要能很好地解決二次側的同步整流的控制方式。OnSemi公司的NCP1207和NCP1377是高壓AC/DC領域的佼佼者。若能再配上TI公司的反激變換器的同步整流控制IC-UCC27226,則能使它們成為幾乎完美無瑕的高效率電源。低壓DC/DC領域中的反激變換器控制IC中,Linear公司的LTC3806則是上乘之作。LTC3806不僅能控制好PWM,還給出準確的二次側同步整流驅動信號,是低壓小功率電源控制IC的杰作。

  綜上所述,開關電源設計時可以選擇最佳控制方式和最佳電路拓撲。大功率應該是全橋ZVS加上二次側ZVS同步整流,典型控制IC是ISL6752;中等功率到小功率應該是有源箝位正激變換ZVS軟開關配上二次側的預檢測柵驅動技術的同步整流;而小功率應該是配好同步整流的反激變換。當然,這里沒有絕對的界限,只是不同的條件下應該有相應的最佳選擇。

  四、同步整流技術實現高效

  從上世紀90年代末期同步整流技術誕生以來,開關電源技術得到了極大的發展,采用IC控制技術的同步整流方案已經為研發工程師普遍接受,現在的同步整流技術都在努力實現ZVS、ZCS方式的同步整流。

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