2 具有多模式控制的 PSR 反激式直流/直流轉(zhuǎn)換器

圖 1 顯示了具有集成式初級開關和環(huán)路補償元件的 PSR 反激式轉(zhuǎn)換器原理圖^[3]。該轉(zhuǎn)換器支持通過變壓器初級繞組對輸出電壓通過磁感應采樣進行反饋控制。公式 1 給出了輸出電壓設定點：

其中，N_PS 是初級側(cè)與次級側(cè)變壓器匝數(shù)比，V_REF 是內(nèi)部帶隙基準電壓，而 V_D 是反激電路中二極管壓降（電流接近零時）。

使用帶有峰值電流模式控制的可變開關頻率控制策略，轉(zhuǎn)換器根據(jù)負載電流以邊界 (BCM) 或非連續(xù) (DCM) 導通模式運行，如圖 2 所示。^[4] 調(diào)制開關頻率和原邊峰值電流幅值有助于在負載和線路的寬工作范圍內(nèi)保持高效率。

更具體地說，轉(zhuǎn)換器在重負荷下以 BCM 模式工作，并且在開關電壓拐點檢測（內(nèi)核復位）后，初級開關導通具有諧振半周期延遲，從而實現(xiàn)準諧振開關轉(zhuǎn)換。如圖 2 所示，隨著負載電流減小，BCM 中的開關頻率增大。為防止在中等負載下高頻運行，模式從 BCM 更改為 DCM，使開關頻率在其最大值處保持恒定（在本例中為 350kHz）。公式 2 給出了 DCM-BCM 邊界處的臨界輸出電流。

將在輕負載條件下運行更改為頻率折返模式 (FFM)，這實際上是具有可變開關頻率和恒定峰值電流的 DCM 模式。由于磁反饋控制是要在開關周期內(nèi)采樣輸出電壓，因此有必要在空載時保持一定的最小開關頻率，以繼續(xù)感應輸出電壓（在本例中為 12kHz）。

如圖 2 所示，BCM 具有比 DCM 更低的開關頻率和更高的峰值電流。因此，BCM 規(guī)定了適用于給定紋波電壓規(guī)格的輸出電容器大小。圖 3 顯示了 BCM 下的次級側(cè)波形。