一种准谐振反激式控制器介绍
来源： 作者： 发布时间：2015-03-18 11:00:07 浏览量：
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这就解释了为什么当负载减小或输入电压升高的情况下，开关频率会提高。这是开关电源所不希望见到的，因为高开关频率会导致高开关损耗。为了限制开关频率，英飞凌开发出数字降频方法，确保不在第一个谐振谷点，而是在第二个、第三个、甚至在第七个谷点进行操作——这主要取决于负载条件。
事实上，ICE2QS03G的内部有一个寄存器，称为ZC计数器。该计数器可决定在哪个谷点打开MOSFET。通过监控反馈电压可调节寄存器的值。当负载电流变小时，可通过控制回路降低反馈电压，从而提高ZC计数器值，降低开关频率。当负载电流增大时，ZC计数器值将变小。表3详细介绍了ZC计数器的变化的工作原理，图2通过三个例子，说明ZC计数器如何随着反馈电压变化而变化。
由于采用可变ZC计数器和谷底开通，当输出负载降低时，转换器的实际开关频率会下降，如图3所示。
表3 ZC调节方法
图 2 数字降频
图注：Clock: 时钟;Up/Down counter: 上/下计数器; case1: 例1;Case 2 : 例2;Case 3: 例3
图 3 基本QR与英模压电感飞凌QR的开关频率对照
图注：Switching frequency: 开关频率;Active burst mode: 主动突发模式;Free-running QR: 自由运行QR;Output power: 输出功率3.2 主动突发模式(已获专利)
在轻载条件下，主要损耗是开关损耗和变压器磁损耗。两者都与开关频率有关。突发模式和跳周期模式是广泛采用的两种方法。通过采用突发模式和跳周期模式降低轻载开关频率，可大幅提高能效。
图4为主动突发模式的运行情况。要想进入突发模式，必须满足三个条件。第一，反馈电压必须低于预设的阈值VFBEB——设置进入突发模式的功率。第二，ZC上/下计数器的值必须等于7，确保转换器处于轻载条件。最后，屏蔽时间应为24毫秒，避免由于一些可能出现的瞬变引起的干扰。
若要退出突发模式，反馈电压应高于预设的阈值VFBLB。在主动突发模式运行过程中，当反馈电压高于V FBBOn时，IC将启动开关操作。当反馈电压低于VFBBOff时，IC将停止开关操作。
VFBBoff 为3.0V，VFBBOn 为3.6V。该电压阈值远高于传统突发模式的阈值，可节省IC和反馈回路光电耦合器的能耗。由于其具备较高的电压电平，因此具备出色的抗噪性能。相对于突发模式，这种运行更加稳定，从而实现更高的能效。
图4 主动突发模式运行：Enter bu rst: 进入突发模式;Burst On: 突发模式打开;Burst off: 突发模式关闭;Leave Burst电感厂家: 退出突发模式，Current limit level during贴片绕线电感 burst mode: 在突发模式运行过程中的电流限值水平
3.3 最大功率限制(带折返校正功能)
Pin 与 Ipk 和 fsw成比例， 而Ipk 受电流采样限值Vcs的限制。根据(4)等式，我们可以看到fsw 与Vin成比例。当线路电压升高时，转换器输入功率会变得很大。当线路电压升高时，需要限制电流采样水平，从而限制最大扁平型电感输入功率。对于ICE2QS03G而言，可通过ZC管脚输出的电流获得输入电压信息。这是因为，辅助绕组可感应与输入电压成比例的负电压。由于ZC管脚在内部被钳位到-0.3V，因此ZC管脚的输出电流与输入电压成比例，如等式(12)所示。通过调节Vcs值，可有效限制最大输入功率。图5为检测电路。该IC采用了数字比较电路。图6为最大Vcs限值VS输入电压(与Izc成正比)。
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