準方波諧振電源的谷底跳頻問題解決方案v
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圖5：就每個輸出負載而言，在2個鄰近的谷底中間都有相應(yīng)的工作點
由于使用了這種技術(shù)，谷底跳頻不穩(wěn)定問題就不再存在，而且變壓器中也聽不到可聽噪聲。
這種技術(shù)的另一特征是其提供自然的開關(guān)頻率限制。實際上，每次控制器谷底遞增時，頻率就以不同階躍來降低，如圖6所示。開關(guān)頻率的降低取決于自由振蕩周期：
(1.1)
其中： -Lp是初級電感
-Clump包括功率MOSFET漏極處存在的所有寄生電容(輸出電容COSS，變壓器電容等)
圖6描繪了使用帶谷底鎖定功能的控制器(如安森美半導(dǎo)體的NCP1380)的適配器開關(guān)頻率的變化過程。輸入電壓為均方根115 V時，開關(guān)頻率漂移限制在65 kHz到95 kHz之間，且不須使用任何頻率鉗位。
圖6：帶谷底鎖定功能的控制器開關(guān)頻率相對于輸出功率的變化
這種技術(shù)的另一優(yōu)勢在于優(yōu)化了整個負載/輸入電壓范圍(特別是高輸入電壓條件下)的能效。高輸入電壓時，不再有零電壓開關(guān)工作：開關(guān)損耗增加。因此，舉例來說，在第二個谷底而不是在第一個谷底工作或是在第三個谷底而不是在第二個谷底工作更有優(yōu)勢，從而使電源能夠以較低的頻率開關(guān)。圖7很好地描繪了這種情況，此圖中顯示了控制器在第三個谷底或第四個谷底工作時，輸出功率在24 W到34 W之間時的能效變化。從圖中可以看出，在第四個谷底導(dǎo)通MOSFET提供的能效比在第三個谷底導(dǎo)通MOSFET高出0.3%。開關(guān)頻率在第四個谷底時比在第三個谷底時低15 kHz。
圖7：第三個谷底工作和第四個谷底工作實際應(yīng)用案例中的能效差異
在集成電路中應(yīng)用谷底鎖定技術(shù)
安森美半導(dǎo)體制造的準諧振控制器NCP1379和NCP1380中應(yīng)用了谷底鎖定技術(shù)。實際上，使用了一組比較器在反饋引腳監(jiān)測電壓，并將信息饋送給計數(shù)器。每個比較器上的磁滯會鎖定工作谷底。因此，就給定輸出功率而言，有兩種可能的工作點：確保穩(wěn)定工作而沒有谷底跳頻。為了進一步提升輕載能效，基于壓控振蕩器的頻率反走電路在輸出功率減小時降低開關(guān)頻率。下圖顯示的是NCP1380控制的19 V、60 W準諧振適配器的電路圖。
圖8：應(yīng)用NCP1380的60 W適配器電路圖
由于使用了谷底鎖定技術(shù)，這控制器在負載下降時改變谷底(從第一個谷底到第四個谷底)，而不會有任何不穩(wěn)定問題。這幫助擴展準諧振工作范圍，在230 Vrms時功率低至20 W。下面的過濾器截圖顯示了230 Vrms輸入電壓下負載降低時的工作谷底。沒有觀測到谷底跳頻。
圖9：60 W、230 V rms時的第一個谷底 圖10： 45 W、230 V rms時的第二個谷底
圖12： 24 W、230 V rms時的第四個谷底 圖11： 30 W、230 V rms時
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