開關電源原邊反饋技術

各方法對比

●延遲法，從TOFF開始，延遲一段時間，檢測VSES。

-這個方法可想而知是非常不精確的，因為TOFF的時間變化很大。

●檢測斜率法，檢測VSES的斜率，通過波形分析算法找出膝點。

-這個方法只有在TOFF區(qū)間的斜率和TDEAD區(qū)間的斜率存在明顯差別時才管用，而且由于在TDEAD區(qū)間，振蕩是呈正弦曲線，膝點處不存在斜率轉折，必須依靠某種算法來推算出膝點。

●諧振反推法，膝點后，初級電感的諧振會傳到輔助線圈，檢測輔助線圈的過零點可以得知諧振頻率，用過零點的時刻減掉1/4周期，就是膝點。

-這個方法用于測時間恒流還是比較簡單的，用于恒壓時必須將電壓的檢測轉變?yōu)闀r間的檢測。

諧振反推法實現(xiàn)恒壓

●諧振后，檢測次級線圈的過零點就能得知諧振周期，因此，當輸出電壓恰好等于參考電壓時，VSES和VREF的交點到過零點的時間TFB也應該恰好等于1/4諧振周期TR。如果TFB比TR/4大，說明輸出電壓較低，以至于VSES和VREF的交點提前了，反之，如果TFB比TR/4小，說明輸出電壓較高，以至于VSES和VREF的交點推遲了。

-VZC表示過零點閾值，并不是0V，通常為一個非常小的電壓，比如0.125V之類的

斜率法和諧振反推法的對比

●注意到斜率法和諧振反推法是優(yōu)缺點互補的：

-如果TOFF和TDEAD期間的斜率差別越大，越適合用斜率法，如果TOFF和TDEAD期間的斜率差別越小，越適合用諧振反推法。

-實際上，TOFF期間的斜率通常很小，以至于噪聲對VSES和VREF交叉點的檢測有很大的影響，如果采用諧振反推法，必須有某種消除噪聲的方法。

●使用諧振反推法還要注意一點是，由于膝點前后斜率差別較大，TFB偏大和偏小時，誤差時間TERR=TR/4 – TFB在大于0和小于0的時候具有完全不同的環(huán)路增益。

-斜率越低，輸出電壓變化導致的時間變化差距越大，環(huán)路增益越高，也就是說，當輸出電壓小于基準電壓時，環(huán)路增益高，當輸出電壓大于基準電壓時，環(huán)路增益低。

將PSR技術用于非隔離拓撲

●通常來說，非隔離拓撲可以直接檢測輸出VO，沒必要使用復雜的PSR技術先檢測VSND，然后計算VO，但有一種情況例外：就是需要一個IC同時支持隔離和非隔離的時候。

-從市場的角度來說，隔離和非隔離都是需要的，如果用相同的技術來解決，無疑可以節(jié)省大量研發(fā)成本。

PSR固有的問題

●檢測的非實時性：每個切換周期，只有一次正確檢測輸出電壓的機會，不能像其他非隔離型拓撲一樣可以隨時隨地的檢測輸出，而且這個輸出電壓的檢測還依賴于變壓器的退磁，變壓器的退磁點未到來之前，輸出端發(fā)生的任何變化都無法被檢測。

●線纜壓降：能得到電壓只是電容兩端的電壓，而不是負載兩端的電壓，當次級存在明顯的寄生電阻時，檢測到的電壓會明顯偏低。

-去磁點時，流過二極管的電流為0，電容兩端的電壓等于副邊的電壓，但是流過寄生電阻的電流不為0，負載上的電壓要小于檢測到的電壓。

負載突變的問題

●檢測的非實時性主要體現(xiàn)在負載突變時，比如熱插拔。

-在充電器領域，熱插拔是必須支持的，在LED領域，熱插拔也是有必要支持的，很多規(guī)范都要求熱插拔。

-熱插拔包括空載->滿載，和滿載->空載兩種極端情況。

-真實情況下，并不是每次都是滿載，但如果能支持滿載-空載切換，必然可以支持其他切換。

●空->滿的切換會導致輸出跌落，滿->空的切換會導致輸出過沖，要避免這兩種情況，必須使用非線性控制，IC檢測到熱插拔后，立即調(diào)整控制策略。

熱拔

●如果在TOFF區(qū)間，也就是次級輸出時熱拔，相當于次級的負載阻抗突然升高，此時會有個小的電壓突變，隨后所有的能量會在電容上聚集，輸出電壓將升高。

●如果在非TOFF區(qū)間熱拔，除了看不到小的電壓突變，導致的最終結果和前面是沒有區(qū)別的。

假負載

●如果不能保證每次都能檢測到且能處理好熱拔，就必須在輸出上加上假負載或穩(wěn)壓管，讓其能承擔泄放工作。

-假負載一般使用電阻，電阻值要小心選取，過大了泄放效果不好，過小又制造大功耗。

熱插和短路判斷

●熱插時，負載突然變小，輸出電壓會跌落，電源需要輸出更多的能量到次級，但是要區(qū)分熱插和短路。

●不光要區(qū)分熱插和短路，在任何時候都需要判斷是否短路。

-短路時，TOFF時間會變得很短，可以通過檢查TOFF開始到VSES過零點的時間來判斷，或者通過TOFF區(qū)間的斜率來判斷。

-如果輸出不在TOFF期間發(fā)生短路，就得等到下一個TOFF才能檢測到，在短路后，輸出電容會有很大的電流，這個大電流如果持續(xù)時間過長，導致電容溫升，會對電容的壽命會有一定的影響，所以能盡早的檢測TOFF是很重要的。

-假設需要一兩個周期才能檢測到短路，是否會對電容壽命產(chǎn)生不利影響，這個目前不清楚。

區(qū)分熱插，短路，開機

●這3者都表現(xiàn)為輸出要吸收大量能量，但三者的處理方法卻不能相同。

-熱插需要穩(wěn)壓，減少跌落的幅度和持續(xù)時間，短路需要識別到，并采取保護措施，而開機則需要控制輸出平穩(wěn)的增加。

●這三者主要的區(qū)別有：

-初始狀態(tài)的不同，熱插的初始狀態(tài)為空載，短路的初始狀態(tài)為任意，開機的初始狀態(tài)為初始態(tài)。

-對輸出的影響不同，由于開機的初始態(tài)輸出為0，開機后輸出表現(xiàn)為增加，另外兩者都表現(xiàn)為減少，所以熱插和短路的區(qū)分更困難一些。

熱插拔抖動

●在人進行插拔的過程中，端子實際上是抖動著的，會進行快速的碰撞，也就是說，插拔的過程中會有大量的切換。

●如果IC的檢測控制處理不當，很可能會出問題。

-出問題的原因在于空載時，切換頻率已經(jīng)降到非常低了，而滿載時通常要求切換頻率很高，芯片無法在這兩種情況之間快速切換。

——低頻就意味著不可能快速的做某些事情。