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在QR控制模式下,如何通过平衡变压器匝数比n和电感Lp来优化变压器设计

在设计反激式变压器时,攻城狮需要综合考虑各种因素,例如电源电气指标,EMC及安全法规,可靠性等。控制技术的飞速发展已使传统的变压器设计方法无法应对。前三个阶段的Chipown技术团队每个人都共享变压器的基本知识以及PWM和PFM控制模式下的变压器设计,这些都受到了风扇的好评。在本期中,Chipown技术团队为您带来了本系列文章的最后一部分,即如何通过在QR控制模式下平衡变压器匝数比n和电感Lp来优化变压器设计。基于峰值电流控制的QR工作原理QR控制属于PFM控制。它的控制原理是:FB电压产生时钟信号和Ipref,而DMG电压产生谷信号。当时钟信号和谷值信号同时为高电平时,将产生SetSignal,Q1导通,并且ip电流线性增加;当Vcs等于Ipref时,Gate设置为低电平,Q1关闭。 QR如何控制fS?从上式可以看出,Po确定工作点Ipk和fs,而参数Ipk和Vg确定fs。 Td是为了实现谷底接通,以减少开关损耗; fs将随着输入电压的增加而增加,因此控制芯片需要限制最大开关频率fsmax。 QR变压器的四步设计方法以经典的QR芯片PN8161为例。为了达到CoCV5Tier2的能效标准,控制芯片采用QR + PFM + PWM + BM混合工作模式。对于这种类型的芯片,应在最低输入电压Vgmin和额定功率下设计变压器。具体步骤如下:第一步是在Vgmin的条件下设置n和Lp,以满足Pomax传输和Vdsmax和Vrrmax电压应力的要求。 Td是寄生参数振荡周期的一半,通常在0.5-1us之间;对于12V输出,建议的n值为11。第二步是计算Ipk,fs,在额定功率& A时的初级和次级侧电流的有效值。最小输入电压:第三步是设置初级和次级匝数和线径,电流密度是合理的,不饱和,并且可以缠绕,否则从第一步开始重申:第四步是设置电源绕组Na和屏蔽绕组,并调整绕组方法,以使Vcc电压在芯片规格之内,并且EMC符合要求。变压器设计示例的备注:在计算S2时,Ponom应考虑反激式转换器的转换效率eff,并且所计算的开关频率fs更准确。