原边反馈ACDC控制芯片中的关键技术一
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ac-dc电源芯片工作原理-回复AC/DC电源芯片是一种常见的电源管理集成电路,用于将交流电转换为直流电,并为电子设备提供所需的恒定电压和电流。
它主要由整流、滤波、稳压和保护等功能模块组成。
在本文中,我将一步一步回答关于AC/DC电源芯片工作原理的问题。
第一步:整流AC/DC电源芯片首先需要将交流电转换为直流电。
这个过程是通过整流电路实现的。
整流电路通常由桥式整流器构成,其中包括四个二极管。
当输入的交流电电压为正向时,二极管将电流导通,使得电流能够流经到负载上。
当输入的交流电电压为反向时,二极管则截止,防止电流向相反方向流动。
通过这种方式,整流电路能够实现将交流电转换为单方向的直流电。
第二步:滤波在整流之后,输出的电流仍然包含着较大的波动。
为了获得稳定的直流电输出,还需要进行滤波处理。
滤波电路通常由电容器和电感组成。
电容器能够储存电荷,并在电流波动的时候释放或吸收电荷,从而平稳输出电流。
而电感则能够阻挡高频噪音信号,保证输出的电流质量。
通过整流和滤波,AC/DC电源芯片能够将交流电转换为平稳的直流电。
第三步:稳压稳压是AC/DC电源芯片的关键功能之一。
它可以将输入的直流电稳定在特定的电压水平上,并为负载提供恒定的电压。
稳压电路通常采用反馈控制的方式进行。
其中,参考电压源和误差放大器是实现稳压的主要组成部分。
参考电压源提供了一个稳定的参考电压,用于与输出的电压进行比较。
误差放大器则根据比较结果,调整控制信号,使得输出的电压能够保持在设定的水平上。
通过稳压电路,AC/DC电源芯片能够为电子设备提供稳定的电压。
第四步:保护AC/DC电源芯片还需要具备一定的保护功能,以确保电源和负载的安全可靠。
常见的保护功能包括过流保护、过压保护和过温保护等。
过流保护能够在输出电流超过额定值时自动切断电源输出,防止电源和负载因过载而受损。
过压保护则能够在输出电压超过设定值时自动切断电源输出,保护负载不受过压损害。
过温保护则能够在芯片温度过高时自动切断电源输出,防止芯片过热。
非隔离acdc电源转化芯片AC/DC电源转换芯片是一种用于将交流电(AC)转换为直流电(DC)的集成电路。
它通常用于电子设备中,如电脑、手机充电器、家用电器等,提供可靠的直流电源供应。
AC/DC转换芯片具有高效率、稳定性和可靠性的特点,可以使电子设备更加节能和可持续。
下面是一些关于AC/DC电源转换芯片的相关参考内容。
1. AC/DC电源转换芯片的基本原理AC/DC电源转换芯片由两部分组成:输入端和输出端。
输入端接收交流电源,经过整流和滤波等处理后,输出直流电源供应给电子设备。
整流将交流电源转换为脉冲形式的电流,滤波则将脉冲电流变为较为平滑的直流电流。
AC/DC电源转换芯片还通过控制电压和电流的大小来实现输出电源的稳定性和可调节性。
2. AC/DC电源转换芯片的工作原理AC/DC电源转换芯片采用开关电源技术,通过开关器件(如MOSFET)的开关控制,将输入电源高频开关转换为直流电源。
开关频率一般在几十kHz到几MHz之间,高频开关可以大大减小变压器的体积和成本,提高系统效率。
同时,AC/DC转换芯片还配备稳压控制电路和反馈回路,实现对输出直流电压和电流的精确控制。
3. AC/DC电源转换芯片的应用AC/DC电源转换芯片广泛应用于各种电子设备中,例如:- 电脑和服务器:用于提供电脑和服务器的工作电源,确保其稳定运行;- 家用电器:如电视、洗衣机、冰箱等,将交流电转换为直流电,为其提供电源;- 通信设备:如无线路由器、移动通信设备等,提供稳定的电源供应;- 工业自动化设备:如PLC、工控机等,提供稳定可靠的电源。
4. AC/DC电源转换芯片的特点- 高效率:AC/DC转换芯片采用开关电源技术,能够利用交流电源的能量,提高能源利用效率;- 稳定性:通过稳压控制电路和反馈回路,实现对输出电压和电流的精确控制,保持输出的稳定性;- 可调节性:AC/DC转换芯片可以根据需要调节输出电压和电流的大小;- 小型化:采用高频开关设计,可以减小变压器的体积和成本,使芯片更小巧轻便。
acdc芯片原理AC/DC芯片原理AC/DC芯片,即交流直流转换芯片,是一种用于将交流电转换为直流电的集成电路。
它是电子设备中不可或缺的一部分,广泛应用于电源适配器、电子设备、通信设备等领域。
本文将介绍AC/DC芯片的原理和工作过程。
一、AC/DC芯片的基本原理AC/DC芯片的基本原理是利用电子元件(如二极管、晶体管、电容器等)来实现交流电到直流电的转换。
它主要包含三个关键部分:整流器、滤波器和稳压器。
1. 整流器:交流电输入后,通过整流器将交流电转换为直流电。
整流器一般采用二极管桥式整流电路,它能将交流信号的负半周和正半周分别转换为直流信号的负半周和正半周。
2. 滤波器:由于整流器输出的直流电含有较大的脉动成分,需要通过滤波器将脉动进行滤除,使输出电流更加稳定。
滤波器一般由电容器和电感器组成,电容器能够对高频信号进行滤除,而电感器则能够对低频信号进行滤除,二者相互协作,能够有效滤除直流电中的脉动。
3. 稳压器:稳压器用于对滤波后的直流电进行稳压,确保输出电压的稳定性。
常见的稳压器有线性稳压器和开关稳压器两种。
线性稳压器通过调整电阻来实现稳压,但效率较低;而开关稳压器则通过开关控制实现稳压,效率较高。
二、AC/DC芯片的工作过程AC/DC芯片的工作过程可以分为以下几个步骤:1. 输入交流电:将交流电源接入AC/DC芯片的输入端,输入电压的大小和频率根据实际需求进行选择。
2. 整流转换:交流电经过整流器,转换为直流电。
整流器将负半周和正半周的交流信号分别转换为负半周和正半周的直流信号。
3. 滤波处理:经过整流转换后的直流电含有脉动成分,通过滤波器对直流电进行滤波处理,去除脉动成分,使输出电流更加稳定。
4. 稳压调节:经过滤波处理后的直流电输入稳压器进行稳压调节,确保输出电压的稳定性。
稳压器根据需要选择线性稳压器或开关稳压器。
5. 输出直流电:经过稳压调节后,AC/DC芯片输出稳定的直流电供给电子设备使用。
acdc转换器工作原理(一)AC-DC转换器的工作原理引言AC-DC转换器(也称为电源适配器)是我们日常生活中经常使用的电器设备。
它起到将交流电转换为直流电的作用,为其他电子设备提供稳定的电源。
下面将从浅入深地解释AC-DC转换器的工作原理。
什么是AC-DC转换器?AC-DC转换器是一种电子设备,用于将交流电转换为直流电。
在家庭中,我们通常使用的电源插座提供的是交流电,而许多电子设备需要直流电才能正常工作。
AC-DC转换器能够将来自插座的交流电转换为电子设备所需的直流电。
桥式整流AC-DC转换器中的一个重要组件是桥式整流电路。
交流电经过桥式整流电路后,负载电器只能获得正半周的电压信号。
桥式整流电路由四个二极管组成,能够使交流电信号的负半周变为正半周。
直流电平滑桥式整流后得到的信号虽然是直流信号,但其仍然包含着波动。
为了让直流信号更加稳定,我们需要对其进行滤波处理。
在AC-DC转换器中,使用电容器来对直流信号进行平滑滤波。
电容器能够储存电荷并释放,从而减小信号中的波动。
定压整流除了桥式整流和滤波外,AC-DC转换器还需要一种机制来保持输出电压的稳定。
这就是定压整流。
在定压整流过程中,电源会根据负载的要求动态地调整输出电压,以确保稳定的输出。
反馈与控制在AC-DC转换器中,还有一个重要的部分是反馈与控制回路。
这个回路能够监测输出电压并相应地调整控制信号,以保持输出的稳定。
当输出电压变化时,控制回路会立即作出相应的调整,以保持输出在设定的稳定电压范围内。
总结AC-DC转换器是将交流电转换为直流电的重要电子设备。
通过桥式整流、滤波、定压整流和反馈与控制回路,AC-DC转换器能够提供稳定的直流电,为其他电子设备的正常工作提供电源。
对于我们日常生活中的电子设备,理解AC-DC转换器的工作原理有助于我们更好地使用和维护电子设备,同时也能够使我们更好地理解电力供应系统的原理。
以上就是AC-DC转换器的工作原理的简要介绍,希望对你有所帮助。
acdc控制ic原理ACDC控制IC(Alternating Current to Direct Current Control Integrated Circuit)是一种用于控制交流电转化为直流电的集成电路。
它在电源管理和电力转换过程中起到关键作用,被广泛应用于各种电子设备和系统中。
ACDC控制IC的原理是基于交流电转化为直流电的原理。
交流电是周期性变化的电流,而直流电是恒定的电流。
ACDC控制IC通过内部电路和算法,将输入的交流电转化为稳定的直流电输出。
ACDC控制IC主要包含以下几个核心组成部分:整流桥、滤波电容、功率因数校正电路、PWM调制电路和反馈控制电路。
交流电信号经过整流桥,将正负半周的交流电转化为直流电。
整流桥通常由四个二极管组成,根据输入的交流电波形,将正半周导通的二极管导通,负半周导通的二极管截止,从而实现交流电转化为直流电。
然后,直流电信号经过滤波电容,去除掉直流电中的纹波成分,使得输出的直流电更加稳定。
滤波电容能够对电压进行平滑处理,减小输出电压的波动。
接下来,功率因数校正电路用于提高系统的功率因数。
功率因数是指负载吸收有用功率的能力,功率因数越高,系统的能量利用率越高。
功率因数校正电路通常采用电感和电容组成的LC滤波电路,通过改变电流波形,实现对功率因数的校正。
PWM调制电路是ACDC控制IC的核心部分,它通过调制开关管的开关频率和占空比,控制输出直流电的电压和电流。
PWM调制电路通常采用比较器和三角波发生器,根据输入的参考电压和三角波信号,生成开关管的控制信号。
通过调整开关管的开关频率和占空比,可以实现对输出直流电的精确控制。
反馈控制电路用于监测输出直流电的电压和电流,并将监测结果反馈给PWM调制电路进行调整。
反馈控制电路通常包括电压反馈回路和电流反馈回路,通过比较输出直流电与设定值之间的差异,调整PWM调制电路的输出,使输出直流电保持稳定。
总结起来,ACDC控制IC通过整流桥、滤波电容、功率因数校正电路、PWM调制电路和反馈控制电路等核心组成部分,实现了将交流电转化为稳定的直流电输出。
LNK303P恒压/恒流原边控制功率开关SOP8 v1.6LNK303P内部功能简单框图封装示意图DRAINCOMP CS FB HVDD GNDGND DRAIN管脚说明名称 管脚序号 功能说明DRAIN 7、8 内置高压MOS 管的DRAIN ,同时芯片启动时,也做芯片的启动CS 1 电流检测输入FB 2 反馈输入,反映系统的输出电压,PWM 占空比变化取决于FB 误差放大和SENSE 脚的输入电压 COMP 3 恒压环路补偿管脚 VDD 4 芯片电源 GND5、6芯片地极限参数(极限参数(TA= 25℃)符号说明范围单位V DS(max)芯片DRAIN脚最高耐压-0.3~730 VVDD 芯片工作电压-0.3~34.0 VIDD clamp芯片钳位电流10.0 mAV FB FB输入电压-0.3~7.0 VV COMP COMP输入电压-0.3~7.0 VV CS CS输入电压-0.3~7.0 VT A工作温度-20~85 ℃T stg存储温度-40~150 ℃V ESD人体放电模式>4000 VRθja热阻SOP8 65 ℃/W电气工作参数(除非特殊说明,下列条件均为T A=25℃)符号参数测试条件最小值典型值最大值单位芯片VDD工作部分I DDstart启动充电电流VDD=5V - 200 - μA I DDop工作电流FB=2V,CS=0V,VDD=20V - 1.5 - mA V DDOFF VDD关闭电压7.0 8.0 9.0 VV DDON VDD启动电压13.5 14.5 16.0 VV DDclamp VDD钳位电压I DD=5mA - 34 - VV DDOVP VDD过压保护电压- 32 - V CS电流检测测输入部分T LEB LEB时间- 500 - ns Vth_oc 过流阈值870 900 930 mV T_ss 软启动时间- 10 - ms 频率部分Freq_Nom 开关频率- 63 - KHz Freq_startup 待机频率FB=0V,COMP=5V - 18 - KHz Δf/Freq 抖频范围- 4 - % FB误差放大器部分V ref_EA EA参考电压 1.97 2.00 2.03 VI COMP_MAX最大补偿电流FB=2V,COMP=0V - 42 - μA 功率管部分BVds MOS击穿电压730 -- - V Rdson MOSFET导通电阻- 30 - Ω功能表述◆ 芯片是应用于离线式小功率AC/DC 开关电源的高性能原边反馈控制功率开关芯片,全电压输入范围内,恒压恒流输出精度均小于±3%。
acdc芯片引脚指标1. 输入电压引脚(VIN):输入电压引脚是ACDC芯片的电源输入端,用于接收外部电源提供的电压信号。
它通常具有广泛的工作电压范围,可以适应不同的输入电压条件。
2. 输出电压引脚(VOUT):输出电压引脚是ACDC芯片的电源输出端,用于提供稳定的输出电压给其他电路或设备。
它通常具有较低的输出电压波动和较高的输出电压精度,以确保系统的稳定性和可靠性。
3. GND引脚:GND引脚是ACDC芯片的接地引脚,用于与系统的地连接,以确保电路的正常运行。
它通常与输入和输出电压引脚相连,共同形成完整的电路路径。
4. 使能引脚(EN):使能引脚是ACDC芯片的控制引脚,用于控制芯片的开关状态。
当使能引脚接收到高电平信号时,芯片开始工作;当使能引脚接收到低电平信号时,芯片停止工作。
通过控制使能引脚,可以灵活地控制芯片的运行状态,以满足不同的需求。
5. 超温保护引脚(OTP):超温保护引脚是ACDC芯片的温度监测引脚,用于检测芯片的工作温度。
当芯片温度超过一定阈值时,超温保护引脚会输出一个高电平信号,以提醒系统进行温度保护措施。
这有助于避免芯片因过热而损坏,提高系统的可靠性和安全性。
6. 错误输出引脚(ERR):错误输出引脚是ACDC芯片的故障检测引脚,用于检测芯片的工作状态。
当芯片出现故障或异常情况时,错误输出引脚会输出一个高电平信号,以提醒系统进行相应的处理。
这有助于及时发现和解决问题,保障系统的正常运行。
7. 芯片复位引脚(RESET):芯片复位引脚是ACDC芯片的复位控制引脚,用于恢复芯片的初始状态。
当复位引脚接收到高电平信号时,芯片会被复位,并重新开始工作。
这有助于解决芯片在工作过程中出现的异常情况,保证系统的稳定性和可靠性。
8. 参考电压引脚(VREF):参考电压引脚是ACDC芯片的参考电压输出引脚,用于提供一个稳定的参考电压给其他电路或设备。
它通常具有较高的输出精度和较低的输出电压波动,以确保系统的准确性和稳定性。
原边反馈AC-DC控制芯片中的关键技术原边反馈方式的AC/DC控制技术是最近10年间发展起来的新型AC/DC控制技术,与传统的副边反馈的光耦加431的结构相比,其最大的优势在于省去了这两个芯片以及与之配合工作的一组元器件,这样就节省了系统板上的空间,降低了成本并且提高了系统的可靠性。
在手机充电器等成本压力较大的市场,以及LED驱动等对体积要求很高的市场具有广阔的应用前景。
在省去了这些元器件之后,为了实现高精度的恒流/恒压(CC/CV)特性,必然要采用新的技术来监控负载、电源和温度的实时变化以及元器件的同批次容差,这就涉及到初级(原边)调节技术、变压器容差补偿、线缆补偿和EMI优化技术。
初级调节的原理是通过精确采样辅助绕组(NAUX)的电压变化来检测负载变化的信息。
当控制器将MOS管打开时,变压器初级绕组电流ip从0线性上升到ipeak,公式为。
此时能量存储在初级绕组中,当控制器将MOS管关断后,能量通过变压器传递到次级绕组,并经过整流滤波送到输出端VO。
在此期间,输出电压VO 和二极管的正向电压VF 被反射到辅助绕组NAUX,辅助绕组NAUX 上的电压在去磁开始时刻可由公式表示,其中VF是输出整流二极管的正向导通压降,在去磁结束时刻可由公式表示,由此可知,在去磁结束时间点,次级绕组输出电压与辅助绕组具有线性关系,只要采样此点的辅助绕组的电压,并形成由精确参考电压箝位的误差放大器的环路反馈,就可以稳定输出电压VO。
这时的输出电流IO由公式表示,其中VCS是CS脚上的电压,其他参数意义如图1所示。
这是恒压(CV)模式的工作原理。
图1 原边控制应用框图及主要节点波形图。
当负载电流超过电流极限时,负载电流会被箝位在极限电流值,此时系统就进入恒流(CC)模式,这里对IO的公式需要加一个限定条件即,即去磁时间与开关周期的比例保持一个常数,这样在CC模式下的输出电流公式变成了,其中C1是一个小于0.5的常数,VCSLMT是CS引脚限压极限值。
原边反馈AC/DC控制芯片中的关键技术原边反馈方式的AC/DC控制技术是最近10年间发展起来的新型AC/DC控制技术,与传统的副边反馈的光耦加431的结构相比,英最大的优势在于省去了这两个芯片以及与之配合工作的一组元器件,这样就节省了系统板上的空间,降低了成本并且提高了系统的可靠性。
在手机充电器等成本压力较大的市场,以及LED驱动等对体积要求很高的市场具有广阔的应用前景。
在省去了这些元器件之后,为了实现髙精度的恒流/恒压(CC/CV)特性,必然要采用新的技术来监控负载、电源和温度的实时变化以及元器件的同批次容差,这就涉及到初级(原边)调节技术、变压器容差补偿、线缆补偿和EMI优化技术。
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当控制器将MOS管打开时,变压器初级绕组电流ip从0线性上升到ipeak,公式为
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当负载电流超过电流极限时,负载电流会被箝位在极限电流值,此时系统就进入恒流(CC )
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在使得去磁时间与开关周期的比例保持一个常数后,输出的电压和电流就都与变压器的电感 值无关了,因此在实用层而上降低了应用方案对同批次电感感值一致性的要求,从而降低了 大规模生产加工的成本。
与此同时,原边反馈系统还会而临线缆压降的问题。
因为系统不是直接采样输岀端(次级绕组 整流后)的电压,而是通过采样辅助绕组的去磁结朿点的电压来控制环路反馈的,因此,当 输出线较长或者线径较细时,在负载线上会存在较大的内阻(例如在充电器方案中)。
在负载 电流变化较大的情况下,输岀线的末端电压也会有较大变化。
在CV 模式下,这种变化在某 些场合是不能接受的,因此,原边反馈驱动芯片还应该提供对线缆压降补偿的功能,这个功 能通常Vo and tdis
PWM Samplingi
Controller
t
Constant Current
Regulation
模式,这里对io 的公式需要加一个限怎条件即
,即去磁时间与开关
4
R?
是通过在INV脚上拉一个小电流来实现的。
通过预估补偿值来调肖连接在INV脚上
的分压电阻的总阻值(分压比例不变),从而补偿不同负载线型和负载大小带来的线缆压降, 以维持CV 曲线的水平性(如图2中的CV 曲线)。
输岀电流
图2原边反馈AC-DC 控制器的工作模式示意图。
此外,一款好的原边反馈AC-DC 控制器还应该具备优秀的EMI 特性,对于传导和辐射这两 方面的干扰都应该尽可能降低,目前常见的做法是采用抖频技术和驱动信号柔化技术。
抖频 技术是指在开关频率的基频基础上引入一个小幅度的频率变化值,以此来降低在开关频率点 上的频谱能量强度,优化EMI 特性。
而驱动信号柔化技术则是指将驱动MOS 管栅极的驱 动信号的开启沿(上升沿)变得比较平滑,以减小MOS 管开启瞬间的能量传导和辐射,从而 进一步优化EMI 特性。
芯联半导体推出的CL1100就是一款具备初级(原边)调石技术、变压器容差补偿、线缆补偿 和EMI 优化技术的原边反馈AC-DC 控制器,并且具有多种保护功能,例如软启动、逐周期 的过流保护(OCP)、CS 采样端前沿消隐(LEB)、以及过压保护(OVP)和欠压保护(UVLO)。
实测的CL1100的恒压/恒流特性曲线如图3所示,该芯片可将恒压/恒流精度都控制在±3% 之内。
图3 CLUOO
的实测CV/CC 拟合曲线.q
图3CL1100的实测CWCC 拟合曲线。
本文小结
随着小功率隔离AC-DC 应用向更低成本和更小体积的趋势发展,原边反馈方式的AC-DC 控制芯片应运而生。
为了满足髙精度的恒流和恒压应用要求,原边反馈控制芯片采用了初级 (原0. 3 0. 4 0. 5 0.6 0. 8
0303000 9
12
2 二
边)调肖技术、变圧器容差补偿、线缆补偿和EMI优化技术。
这些技术的采用保证了原边反馈方式的AC-DC控制芯片对于应用电源范国,不同特性的负载以及元器件批次容差都具有了很强的适应性,因而成为一种可以广泛应用于不同场合的控制技术。