采用NCP1205構(gòu)成的反激變換器研究與仿真
NCP1205是安森美公司最新推出的一種單端PWM控制器。它集成了一個電流控制調(diào)節(jié)器和一個去磁檢測器以確保電路在準(zhǔn)諧振模式下,無論在任何負(fù)載和任何線性條件下都能夠工作在不連續(xù)狀態(tài)(DCM)并且能夠使開關(guān)管實現(xiàn)谷底開通(即開通時損耗最小)。通過其固有的變頻模式(VFM),控制器能夠在輸出功率需求降低時,減小其運(yùn)行頻率且維持其電流峰值不變。通過應(yīng)用這種獨特的頻率變化技術(shù),NCP1205成為了小功率集成開關(guān)電源的先驅(qū)。谷底開通這種獨特的技術(shù)確保了在空載時最小的開關(guān)損耗和最低的功率損失。NCP1205有8腳和16腳兩種結(jié)構(gòu),文中選取8腳結(jié)構(gòu)作為介紹對象,圖1及下表為其引腳名稱和功能描述。


2.NCP1205的特性
1.準(zhǔn)諧振工作時,自然谷底開通有利于減小EMI
2.輕載時平滑的頻率變換有利于減小待機(jī)功率和紋波
3.最大開關(guān)頻率可調(diào)
4.電流傳感輸入內(nèi)部前沿消隱(LEB)帶有200ns延時,因而大大提高了芯片的抗干擾能力;
5.驅(qū)動器輸出源電流/鏡電流均為250mA
6.工作電壓范圍寬8~36V(最高可達(dá)45V)
7.欠壓鎖定(UVLO)范圍寬7.2~15V
8.自動恢復(fù)短路保護(hù)(OCP)
9.內(nèi)置3mA的啟動電流源
10.電流控制模式
11.過電壓等級可調(diào)
12.有8腳和14腳兩種封裝形式
3.NCP1205的工作原理
額定輸出功率時,電路工作在傳統(tǒng)的電流模式下,這時,電流峰值是由反饋信號確定的。在維持開關(guān)頻率恒定的同時,每一周的啟動都是在初級去磁結(jié)束時開始的(谷底開通Valley Switching)此時,系統(tǒng)工作在介于連續(xù)(CCM)和斷續(xù)(DCM)之間的臨界模式(BCM)下。當(dāng)輸出功率降低時,自然開關(guān)頻率升高,這樣必然會使開關(guān)損耗增加,降低開關(guān)電源的效率。為了解決這個問題,NCP1205將其最大開關(guān)頻率鉗位在125KHz。當(dāng)在BCM模式運(yùn)行下,開關(guān)頻率達(dá)到其鉗位值時,開關(guān)頻率的控制由NCP1205內(nèi)部的壓控振蕩器(VCO)接管,開關(guān)頻率開始下降,這時電路工作在變頻模式(VFM). 無論在BCM或VFM模式下,控制器都對開關(guān)進(jìn)行谷底開通,以確保損耗最小。值得注意的是在VCO接管前后的這段轉(zhuǎn)換期間,峰值電流是不固定的,而是隨著輸出功率的減小而減小的。當(dāng)峰值電流減小到最小值(250mA/Rsense)時,開關(guān)頻率繼續(xù)下降直到0Hz(此時IC停止工作)。因此, NCP1205成為了國際能源協(xié)會推薦的應(yīng)用于待機(jī)功率的最佳芯片。
4.工作頻率的確定
要得到諧振工作頻率,我們首先要確定開關(guān)周期。開關(guān)周期主要由三部分組成:開通時間Ton,關(guān)斷時間Toff和延遲時間Tw.

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