Struktur sumber daya dhasar sakapangisian daya cepetQC nggunakake flyback + sisih secondary (sekunder) rectification sinkron SSR. Kanggo konverter flyback, miturut metode sampling umpan balik, bisa dipérang dadi: regulasi sisih primer (primer) lan regulasi sisih sekunder (sekunder); miturut lokasi pengontrol PWM. Bisa dipérang dadi: kontrol sisih primer (primer) lan kontrol sisih sekunder (sekunder). Iku misale jek sing wis boten apa karo MOSFET. Dadi,Olukeykudu takon: Endi MOSFET didhelikake? Apa peran sing dimainake?
1. Imbuhan sisih utami (utama) lan imbuhan sisih sekunder (sekunder).
Stabilitas voltase output mbutuhake link umpan balik kanggo ngirim informasi ganti menyang controller utama PWM kanggo nyetel owah-owahan ing voltase input lan mbukak output. Miturut cara sampling umpan balik sing beda-beda, bisa dipérang dadi penyesuaian sisih primer (primer) lan penyesuaian sisih sekunder (sekunder), kaya sing ditampilake ing Gambar 1 lan 2.
Sinyal umpan balik saka regulasi sisih utami (utama) ora dijupuk langsung saka voltase output, nanging saka gulungan tambahan utawa gulungan primer sing njaga hubungan proporsional tartamtu karo voltase output. Ciri-cirine yaiku:
① Cara umpan balik ora langsung, tingkat regulasi beban sing kurang lan akurasi sing kurang;
②. Biaya prasaja lan murah;
③. Ora perlu isolasi optocoupler.
Sinyal umpan balik kanggo regulasi sisih sekunder (sekunder) dijupuk langsung saka voltase output nggunakake optocoupler lan TL431. Ciri-cirine yaiku:
① Cara umpan balik langsung, tingkat regulasi beban sing apik, tingkat regulasi linier, lan presisi sing dhuwur;
②. Sirkuit pangaturan rumit lan larang;
③. Sampeyan perlu kanggo ngisolasi optocoupler, sing duwe masalah tuwa liwat wektu.
2. sisih Secondary (sekunder) diode rectification lanMOSFETSSR rectification sinkron
Sisih sekunder (sekunder) saka konverter flyback biasane nggunakake rectification dioda amarga arus output sing gedhe saka pangisi daya cepet. Utamane kanggo ngisi daya langsung utawa ngisi lampu kilat, arus output nganti 5A. Kanggo nambah efisiensi, MOSFET digunakake tinimbang dioda minangka rectifier, sing diarani SSR rectification sinkron sekunder (sekunder), kaya sing ditampilake ing Gambar 3 lan 4.
Karakteristik rektifikasi dioda sisi sekunder (sekunder):
①. Prasaja, ora ana pengontrol drive tambahan sing dibutuhake, lan biaya kurang;
② Nalika output saiki gedhe, efficiency kurang;
③. linuwih dhuwur.
Fitur saka sisih sekunder (sekunder) MOSFET rectification sinkron:
①. Komplek, mbutuhake pengontrol drive tambahan lan biaya dhuwur;
②. Nalika output saiki gedhe, efficiency dhuwur;
③. Dibandhingake karo dioda, linuwih kurang.
Ing aplikasi praktis, MOSFET saka SSR rectification sinkron biasane dipindhah saka mburi dhuwur kanggo mburi kurang kanggo nggampangake nyopir, minangka ditampilake ing Figure 5.
Karakteristik MOSFET dhuwur saka SSR rectification sinkron:
①. Mbutuhake bootstrap drive utawa floating drive, sing larang regane;
②. EMI apik.
Karakteristik rectification sinkron SSR MOSFET diselehake ing mburi kurang:
① Drive langsung, drive prasaja lan biaya murah;
②. EMI sing ala.
3. Kontrol sisih primer (utama) lan kontrol sisih sekunder (sekunder).
Kontroler utama PWM diselehake ing sisih utama (utama). Struktur iki diarani kontrol sisih utama (primer). Kanggo nambah akurasi voltase output, tingkat regulasi beban, lan tingkat regulasi linier, kontrol sisih utama (utama) mbutuhake optocoupler eksternal lan TL431 kanggo mbentuk link umpan balik. Bandwidth sistem cilik lan kacepetan respon alon.
Yen controller utama PWM diselehake ing sisih secondary (sekunder), optocoupler lan TL431 bisa dibusak, lan voltase output bisa langsung kontrol lan diatur karo respon cepet. Struktur iki diarani kontrol sekunder (sekunder).
Fitur kontrol sisih utama (utama):
①. Optocoupler lan TL431 dibutuhake, lan kacepetan respon alon;
②. Kacepetan proteksi output alon.
③. Ing CCM mode kontinu rectification sinkron, sisih sekunder (sekunder) mbutuhake sinyal sinkronisasi.
Fitur kontrol sekunder (sekunder):
①. Output langsung dideteksi, ora ana optocoupler lan TL431 sing dibutuhake, kacepetan respon cepet, lan kacepetan proteksi output cepet;
②. Sisih sekunder (sekunder) rectification sinkron MOSFET langsung mimpin tanpa perlu kanggo sinyal sinkronisasi; piranti tambahan kayata transformer pulsa, kopling Magnetik utawa couplers kapasitif dibutuhake kanggo ngirim sinyal nyopir saka sisih utami (utama) MOSFET voltase dhuwur.
③. Sisih primer (utama) mbutuhake sirkuit wiwitan, utawa sisih sekunder (sekunder) duwe sumber daya tambahan kanggo wiwitan.
4. Mode CCM sing terus-terusan utawa mode DCM sing terus-terusan
Konverter flyback bisa digunakake ing mode CCM terus utawa mode DCM sing ora terus. Yen saiki ing nduwurke tumpukan secondary (sekunder) tekan 0 ing mburi siklus ngoper, iku disebut mode DCM discontinuous. Yen saiki nduwurke tumpukan sekunder (sekunder) ora 0 ing pungkasan siklus ngoper, diarani mode CCM terus-terusan, kaya sing ditampilake ing Gambar 8 lan 9.
Bisa dideleng saka Figure 8 lan Figure 9 yen negara kerja SSR rectification sinkron beda ing mode operasi konverter flyback sing beda, sing uga tegese cara kontrol SSR rectification sinkron uga beda.
Yen wektu mati ora digatekake, nalika digunakake ing mode CCM terus-terusan, SSR rectification sinkron duwe rong negara:
①. Sisih utami (utama) MOSFET voltase dhuwur diuripake, lan sisih sekunder (sekunder) rectification sinkron MOSFET dipateni;
②. Sisih utami (utama) MOSFET voltase dhuwur dipateni, lan sisih sekunder (sekunder) rectification sinkron MOSFET diuripake.
Kajaba iku, yen wektu mati ora digatekake, SSR rectification sinkron duwe telung negara nalika operasi ing mode DCM sing ora terus-terusan:
①. Sisih utami (utama) MOSFET voltase dhuwur diuripake, lan sisih sekunder (sekunder) rectification sinkron MOSFET dipateni;
②. Sisih utami (utama) MOSFET voltase dhuwur dipateni, lan sisih sekunder (sekunder) rectification sinkron MOSFET diuripake;
③. Sisih primer (utama) MOSFET voltase dhuwur dipateni, lan sisih sekunder (sekunder) rectification sinkron MOSFET dipateni.
5. Sisih Secondary (sekunder) rectification sinkron SSR ing mode CCM terus
Yen konverter flyback daya cepet operate ing mode CCM terus, sisih utami (utama) cara kontrol, sisih secondary (sekunder) rectification sinkron MOSFET mbutuhake sinyal sinkronisasi saka sisih utami (utama) kanggo kontrol mati.
Rong cara ing ngisor iki biasane digunakake kanggo entuk sinyal drive sinkron saka sisih sekunder (sekunder):
(1) Langsung nggunakake gulungan sekunder (sekunder), kaya sing ditampilake ing Gambar 10;
(2) Gunakake komponen isolasi tambahan kayata transformer pulsa kanggo ngirim sinyal drive sinkron saka sisih primer (utama) menyang sisih sekunder (sekunder), kaya sing dituduhake ing Gambar 12.
Langsung nggunakake sekunder (sekunder) nduwurke tumpukan kanggo entuk sinyal drive sinkron, akurasi sinyal drive sinkron banget angel kanggo ngontrol, lan iku angel kanggo entuk efficiency optimized lan linuwih. Sawetara perusahaan malah nggunakake pengontrol digital kanggo nambah akurasi kontrol, minangka ditampilake ing Figure 11 Show.
Nggunakake trafo pulsa kanggo njupuk sinyal nyopir sinkron nduweni akurasi dhuwur, nanging biaya relatif dhuwur.
Cara kontrol sisih sekunder (sekunder) biasane nggunakake trafo pulsa utawa metode kopling magnetik kanggo ngirim sinyal drive sinkron saka sisih sekunder (sekunder) menyang sisih primer (utama), kaya sing ditampilake ing Gambar 7.v
6. Sisi sekunder (sekunder) rectification sinkron SSR ing mode DCM pedhot
Yen konverter flyback pangisian daya cepet beroperasi ing mode DCM sing mandheg. Preduli saka sisih utami (utama) cara kontrol utawa sisih secondary (sekunder) cara kontrol, D lan S voltase irungnya saka MOSFET rectification sinkron bisa langsung dideteksi lan kontrol.
(1) Nguripake MOSFET rectification sinkron
Nalika voltase VDS saka MOSFET rectification sinkron diganti saka positif menyang negatif, diode parasitic internal urip, lan sawise wektu tundha tartamtu, MOSFET rectification sinkron diuripake, minangka ditampilake ing Figure 13.
(2) Pateni MOSFET rectification sinkron
Sawise MOSFET rectification sinkron diuripake, VDS=-Io*Rdson. Nalika arus nduwurke tumpukan sekunder (sekunder) mudhun dadi 0, yaiku, nalika voltase sinyal deteksi saiki VDS diganti saka negatif dadi 0, MOSFET rectification sinkron dipateni, kaya sing ditampilake ing Gambar 13.
Ing aplikasi praktis, MOSFET rectification sinkron dipateni sadurunge arus belitan sekunder (sekunder) tekan 0 (VDS=0). Nilai voltase referensi deteksi saiki sing disetel dening chip beda beda, kayata -20mV, -50mV, -100mV, -200mV, etc.
Tegangan referensi deteksi saiki sistem tetep. Sing luwih gedhe nilai absolut saka voltase referensi deteksi saiki, sing luwih cilik kesalahan gangguan lan luwih akurasi. Nanging, nalika arus beban output Io suda, MOSFET rectification sinkron bakal mateni ing arus output sing luwih gedhe, lan dioda parasit internal bakal luwih suwe, mula efisiensine suda, kaya sing ditampilake ing Gambar 14.
Kajaba iku, yen nilai absolut saka voltase referensi deteksi saiki cilik banget. Kesalahan lan gangguan sistem bisa nyebabake MOSFET rectification sinkron mateni sawise arus puteran sekunder (sekunder) ngluwihi 0, nyebabake arus mlebu mbalikke, mengaruhi efisiensi lan linuwih sistem.
Sinyal deteksi saiki kanthi tliti dhuwur bisa nambah efisiensi lan linuwih sistem, nanging biaya piranti bakal mundhak. Akurasi sinyal deteksi saiki ana gandhengane karo faktor ing ngisor iki:
①. Akurasi lan drift suhu voltase referensi deteksi saiki;
②. Tegangan bias lan voltase offset, saiki bias lan saiki offset, lan drift suhu amplifier saiki;
③. Akurasi lan drift suhu saka Rdson voltase saka MOSFET rectification sinkron.
Kajaba iku, saka perspektif sistem, bisa ditingkatake liwat kontrol digital, ngganti tegangan referensi deteksi saiki, lan ngganti voltase nyopir MOSFET rectification sinkron.
Nalika beban output saiki Io suda, yen voltase driving saka MOSFET daya sudo, MOSFET cocog voltase nguripake Rdson mundhak. Minangka ditampilake ing Figure 15, iku bisa kanggo nyegah mati awal saka MOSFET rectification sinkron, nyuda wektu konduksi saka diode parasitic, lan nambah efficiency saka sistem.
Bisa dideleng saka Figure 14 yen arus beban output Io mudhun, tegangan referensi deteksi saiki uga mudhun. Kanthi cara iki, nalika output saiki Io gedhe, voltase referensi deteksi saiki sing luwih dhuwur digunakake kanggo nambah akurasi kontrol; nalika output saiki Io kurang, voltase referensi deteksi saiki ngisor digunakake. Uga bisa nambah wektu konduksi MOSFET rectification sinkron lan nambah efisiensi sistem.
Nalika cara ndhuwur ora bisa digunakake kanggo dandan, bisa uga dioda Schottky disambungake ing podo karo loro ends saka MOSFET rectification sinkron. Sawise MOSFET rectification sinkron dipateni ing advance, diode Schottky external bisa disambungake kanggo freewheeling.
7. Secondary (sekunder) kontrol CCM + DCM mode Sato
Saiki, ana rong solusi sing umum digunakake kanggo ngisi daya cepet ponsel:
(1) Kontrol sisih utama (utama) lan mode kerja DCM. Sisih sekunder (sekunder) rectification sinkron MOSFET ora mbutuhake sinyal sinkronisasi.
(2) Kontrol sekunder (sekunder), mode operasi campuran CCM + DCM (nalika arus beban output mudhun, saka CCM nganti DCM). Sisih sekunder (sekunder) rectification sinkron MOSFET langsung didorong, lan prinsip logika nguripake lan mateni ditampilake ing Gambar 16:
Nguripake MOSFET rectification sinkron: Nalika voltase VDS saka MOSFET rectification sinkron diganti saka positif kanggo negatif, diode parasit internal sawijining nguripake. Sawise wektu tundha tartamtu, MOSFET rectification sinkron diuripake.
Pateni MOSFET rectification sinkron:
① Nalika voltase output kurang saka nilai sing disetel, sinyal jam sinkron digunakake kanggo ngontrol mateni MOSFET lan bisa digunakake ing mode CCM.
② Nalika voltase output luwih saka nilai sing disetel, sinyal jam sinkron dilindhungi lan cara kerjane padha karo mode DCM. Sinyal VDS=-Io*Rdson ngontrol mati MOSFET rectification sinkron.
Saiki, kabeh wong ngerti apa peran MOSFET ing kabeh QC pangisi daya cepet!
Babagan Olukey
Tim inti Olukey wis fokus ing komponen kanggo 20 taun lan kantor pusat ing Shenzhen. Bisnis utama: MOSFET, MCU, IGBT lan piranti liyane. Produk agen utama yaiku WINSOK lan Cmsemicon. Produk akeh digunakake ing industri militer, kontrol industri, energi anyar, produk medis, 5G, Internet of Things, omah cerdas, lan macem-macem produk elektronik konsumen. Ngandelake kaluwihan agen umum global asli, kita adhedhasar pasar China. Kita nggunakake layanan mupangati sing komprehensif kanggo ngenalake macem-macem komponen elektronik berteknologi tinggi kanggo para pelanggan, ngewangi produsen ngasilake produk sing berkualitas lan nyedhiyakake layanan lengkap.
Wektu kirim: Dec-14-2023
