前言

反激變換器的電源芯片分為兩類控制，即：原邊反饋控制器（Primary Side Regulator，PSR）；副邊反饋控制器（Secondary Side Regulator，SSR）。

PSR技術(shù)是利用變壓器的輔助繞組來反映副邊繞組的電壓信號(hào)。輔助繞組和副邊繞組電壓與變壓器的匝比成正比，副邊線圈電流下降到零時(shí)，副邊輸出電壓等于副邊線圈上的電壓，采樣該電壓信號(hào)作為反饋信號(hào)，由控制芯片處理后得到MOS管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其開通時(shí)間決定了電感所儲(chǔ)存的能量，從而也影響副邊繞組輸出電壓，經(jīng)過這個(gè)反饋過程最終得到穩(wěn)定的輸出電壓。

SSR技術(shù)是發(fā)展較早的反激電源控制技術(shù)，通過對(duì)輸出電壓采樣實(shí)現(xiàn)輸出電壓的控制。與PSR技術(shù)相比，SSR技術(shù)需要額外增加光耦和TL431等元器件，其中TL431實(shí)現(xiàn)輸出電壓檢測，檢測的結(jié)果通過光耦以電流的形式反饋回原邊，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的控制。

目錄

1 概述

2 PSR與SSR技術(shù)解析及優(yōu)劣

3 PSR與SSR技術(shù)電源芯片

4 參考資料

1 概述

反激電路是最常見的變換器拓?fù)渲弧Ｆ鋬?yōu)勢在于電路結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)方便及具競爭力的尺寸、成本、效率比、可靠性，在100W以內(nèi)應(yīng)用非常廣泛。

PSR控制與SSR控制技術(shù)原理如圖1所示。PSR控制：實(shí)際中，芯片供電需要VCC支路，輔助繞組與原邊供地，而輔助繞組電壓與副邊輸出繞組電壓和匝比相關(guān)，因此，通過控制輔助繞組從而使輸出電壓穩(wěn)定。該技術(shù)可以減少電源的元器件，輸出調(diào)節(jié)比較粗略，大多數(shù)PSR控制芯片包括補(bǔ)償電路，這樣可以簡化設(shè)計(jì)。原理圖見圖1a。

若輸出需要精確的控制，則需要采用SSR技術(shù)，該方法通過直接檢測輸出電壓，由誤差放大器和光耦將反饋信號(hào)以電流的形式傳到原邊，從而在不破壞原邊與副邊電氣隔離的情況下完成信號(hào)的傳輸。原理圖見圖1b。即使副邊有多個(gè)輸出，該種控制可以使輸出各支路電壓更精準(zhǔn)，精確的原因是副邊多繞組之間的交叉調(diào)整率比原邊和副邊繞組的交叉調(diào)整率更容易實(shí)現(xiàn)，同時(shí)副邊調(diào)節(jié)還可以采用不同的技術(shù)來優(yōu)化調(diào)節(jié)性能。比如，在變壓器中使用升級(jí)繞組或加權(quán)反饋技術(shù)。

2 PSR與SSR技術(shù)解析及優(yōu)劣

在電源精度、穩(wěn)定性和可靠性方面，SSR控制由于PSR控制，每種控制技術(shù)都有各自的優(yōu)劣。根據(jù)CV控制策略，PSR控制可分為四代，即：Gen1為單一的PFM模式；Gen2為分段PFM模式；Gen3為PFM+PWM混合模式，在動(dòng)態(tài)和音頻噪音指標(biāo)得到很大改善；Gen4為CCM+PFM+PWM混合工作模式，功率應(yīng)用等級(jí)大幅度提高。PSR方案通過采取多工作模式+前饋補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)，其轉(zhuǎn)換效率、電壓調(diào)整率、動(dòng)態(tài)負(fù)載響應(yīng)等指標(biāo)已逼近或超越SSR方案，其自適應(yīng)恒流功能有益于電源及供電設(shè)備可靠運(yùn)行，相比SSR方案，去掉光耦和TL431等元器件，以原邊輔助繞組作為采樣電壓，設(shè)計(jì)復(fù)雜度降低、成本優(yōu)勢明顯，獲得了廣大工程師的青睞。

目前PSR控制方案主要以Gen2和Gen3為主，Gen4在未來會(huì)逐步成熟并應(yīng)用于量產(chǎn)。PSR與SSR控制的優(yōu)缺點(diǎn)見表1。

3 PSR與SSR技術(shù)電源芯片

在了解相關(guān)的電源芯片時(shí)，找到了幾家利用PSR和SSR控制原理的反激電源管理芯片，這里羅列幾家。來源是通過PSR技術(shù)和SSR技術(shù)關(guān)鍵詞搜索，整理如下：

（1）必易微

必易微在100W以內(nèi)產(chǎn)品可選型號(hào)較多，產(chǎn)品目錄列表中反激式電源分為“PSR功率轉(zhuǎn)換器”和“SSR功率轉(zhuǎn)換器”，其中PSR轉(zhuǎn)換器推薦功率均小于65W，工作頻率為70kHz和100kHz，待機(jī)功耗小于75mW。控制器根據(jù)內(nèi)部集成開關(guān)管分為集成結(jié)型場效應(yīng)管（BJT）、場效應(yīng)管（MOSFET）兩種。SSR功率轉(zhuǎn)換器推薦功率小于100W，工作頻率小于100kHz，部分最大到500kHz，工作模式DCM/QR/CCM，重載進(jìn)入CCM模式。

從官網(wǎng)發(fā)布的產(chǎn)品來看，必易微產(chǎn)品推薦功率均在100W以內(nèi)，有單片電源管理芯片，也有集成MOS和GaN的產(chǎn)品，產(chǎn)品種類豐富。但Datasheet不對(duì)外開放，需要提供聯(lián)系方式獲取。

（2）芯朋微

同樣地，在芯朋微官網(wǎng)的HV產(chǎn)品線目錄下可以找到AC/DC轉(zhuǎn)換器電源管理芯片，也是按照PSR和SSR控制分類，其中PSR控制內(nèi)部集成MOSFET，最大電壓支持800W，功率小于25W。SSR控制分為內(nèi)部集成MOSFET和不集成開關(guān)管兩種，集成開關(guān)管的最大功率支持65W，主要集中在30W以內(nèi)；不集成開關(guān)管的芯片最大功率支持200W，工作頻率集中在65kHz和100kHz，最高頻率可達(dá)1MHz。同樣地，但Datasheet不對(duì)外開放，需要提供聯(lián)系方式獲取。

（3）通嘉科技

通嘉科技成立于2002年，專注在ACDC一/二次側(cè)產(chǎn)品開發(fā)，兼具混模(Mixed-mode)及整合型(Comb-type) 設(shè)計(jì)技術(shù)能力，為ACDC中大功率最佳完整解決方案的電源管理 IC設(shè)計(jì)公司。進(jìn)入官網(wǎng)可以在Mid-Power目錄下找到初級(jí)調(diào)節(jié)和隔離式次級(jí)調(diào)節(jié)的控制器，圖1中的原理圖來自于官方發(fā)布的資料。產(chǎn)品種類比較多，也包含集成MOS的控制器。根據(jù)功率和電壓需求，可供選擇的途徑豐富。其中部分Datasheet無法下載，可以獲取樣品。?

（4）立錡科技

立锜科技成立于1998年，是一間國際級(jí)的模擬IC設(shè)計(jì)公司，專注于整合技術(shù)能力、堅(jiān)持質(zhì)量和積極的客戶服務(wù)，以提供客戶產(chǎn)品價(jià)值為宗旨，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電腦、消費(fèi)性終端產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)通訊裝置、大尺寸面板顯示器等領(lǐng)域。在官網(wǎng)上可以在交直流轉(zhuǎn)換目錄找到反激式電源管理芯片，根據(jù)介紹可以看出產(chǎn)品主要應(yīng)用在消費(fèi)類產(chǎn)品。同樣地，Datasheet只有特征介紹，沒有詳細(xì)資料，可以后臺(tái)申請(qǐng)。

（5）芯源

在MPS官網(wǎng)上可以找到對(duì)應(yīng)的反激轉(zhuǎn)換器目錄，產(chǎn)品只有六款，采用集成方案，功率和輸入電壓范圍較小，主要應(yīng)用于機(jī)頂盒、充電器和攝像頭等電源。產(chǎn)品也沒按照PSR和SSR分類，但發(fā)布的器件Datasheet可下載，可以供工程師設(shè)計(jì)參考。

反激電路是最常用的電路之一，關(guān)于反激的電源芯片也非常的多，這里也不在羅列，各家的芯片實(shí)現(xiàn)的目的相同，實(shí)現(xiàn)的路徑略有不同，具體選擇需要根據(jù)需求檢索，找到合適自己的芯片。國內(nèi)母線做芯片的廠家非常多，大多屬于起步階段，好多產(chǎn)品也是剛發(fā)布，資料較少，如果設(shè)計(jì)采用官產(chǎn)替代方案，需與廠家取得聯(lián)系申請(qǐng)Datasheet等資料。

4 參考資料

[1]http://m.zjkrx.cn/article/32841.html

[2]https://www.ednchina.com/news/a6895.html

[3]https://www.elecfans.com/d/2305188.html

[4]https://www.szlwtech.com/iczx/1718.html

[5]https://www.elecfans.com/article/83/116/2010/20101013224545.html

[6]https://www.monolithicpower.cn/learning/resources/primary-side-vs-secondary-side-regulation

[7]https://www.richtek.com/Design%20Support/Technical%20Document/AN011?sc_lang=zh-CN

[8]https://rohm.eefocus.com/article/id-2324

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