在反激式电源设计中采用准谐振开关方案有着许多优点:
(1)降低导通损耗
由于MOSFET导通具有最小的漏源电压,故可以减小导通电流尖峰。减轻了MOSFET的压力,降低器件的温度。
(2)降低输出二极管反向恢复损耗
由于二次侧的整流管零电流关断,反向恢复损耗降低,从而提高电源整体效率。
(3)减少EMI
导通电流尖峰的减小以及在准谐振过程中存在频率抖动,将会减小EMI 噪声,这就减少EMI滤波器的使用数量,从而降低电源成本。
基于UCC28600 控制器的钨灯电源的设计
UCC28600控制器的主要特性
UCC28600 控制器的主要特性有先进的绿色模式控制方式;低EMI 及低损耗(谷底开关)的准谐振控制方式;空载损耗小于150 mW(低待机电流);低启动电流(最大25 μA);;可编程过压保护(输入电压和输出电压);内置过温保护,温度回复后可自动重启;限流保护:逐周期限功率,过电流打嗝式重启;可编程软启动;集成绿色状态脚(PFC使能端)。
UCC28600工作原理
UCC28600内部集成了UVLO比较器,高频振荡器,准谐振控制器和软起动控制器,待机模式跳脉冲比较器,输入和输出过电压保护。其内部结构图如图3所示。
(1)UVLO比较器
UCC28600 的VDD 电压在13 V 起动,在低于8 V 时关闭,有5 V的滞差电压,可以提高UCC28600工作的稳定性。
(2)内部振荡器
UCC28600内部集成了一个40~130 kHz的振荡器。
(3)准谐振控制器和软起动控制器
UCC28600采用准谐振的开关变换器以提高转换效率,利用变压器的励磁磁通,在开关关断期间,检测变压器绕组的输出电压,如果电压偏低及处于振荡的波谷时,可以确认该时刻变压器励磁磁通耗尽,可以开启下一周期。该准谐振模式可分为临界导通模式(CRM)和不连续导通模式(DCM)以及频率调制模式 (FFM)。
(4)待机模式和跳脉冲比较器
当功率继续减小,UCC28600进入待机模式;频率调制模式(FFM)频率下降到40 kHz,不再减小;当FB小于0.6 V 时,开关脉冲输出关断,当FB 大于0.7 V 时,开关脉冲正常输出,从而得到跳脉冲模式的待机工作状态。
(5)输入和输出过电压保护
OVP引脚为过电压(线电压和负载电压)输入脚以及谐振开通的响应脚,此脚通过变压器初级偏置线圈来侦测输入过压,负载过压及谐振条件,其过压点可通过与此脚相连的电阻来灵活调节。
钨灯电源的技术指标
输入电压:95~260 V AC 50/60 Hz;输出电压:5 V;输出电流:4.3 A;可遥控关闭电源输出。