攻城獅們在反激變壓器設(shè)計時，需綜合考慮電源電氣指標、EMC&安規(guī)、可靠性等因素，控制技術(shù)的快速發(fā)展(如PSR控制、高頻QR、ACF)使得傳統(tǒng)變壓器設(shè)計方法已窮于應對，Chipown技術(shù)團隊根據(jù)多年實戰(zhàn)經(jīng)驗，將為大家專題分享《反激變壓器優(yōu)化設(shè)計》的系列心得，希望能助電源攻城獅們一臂之力！

本期，Chipown技術(shù)團隊為大家分享針對PFM模式控制下，如何優(yōu)化設(shè)計變壓器！

基于峰值電流控制的PFM調(diào)節(jié)原理

PFM控制是固定參考電流Ipref，通過調(diào)整工作頻率來穩(wěn)定輸出電壓?？刂圃頌椋篎B電壓通過VCO決定clock時鐘，Clock信號到來Gate置高，Ip電流線性增長，當Vcs等于內(nèi)部固定Ipref時Gate置低。

在PFM模式下，工作頻率fs與輸出功率為線性關(guān)系：

五步法設(shè)計變壓器

以經(jīng)典PSR芯片PN8680M為例，為了滿足CoC V5 Tier 2能效標準，控制芯片采用PFM+PWM混合工作模式。

對于此類芯片，應在PFM段額定功率下設(shè)計變壓器，并保證PWM段fs>20kHz，其CC/CV控制原理說明如下： PN8680M通過采樣變壓器輔助繞組開關(guān)波形來捕捉輸出電壓，與內(nèi)部基準誤差放大后調(diào)節(jié)開關(guān)頻率(重載段)來穩(wěn)定輸出電壓：

當負載不斷加重，超過了系統(tǒng)的恒流點，PN8680M進入自適應恒流模式，使得Tdmg/Ts=0.5來恒定輸出電流：

根據(jù)PN8680M恒流原理可知，變壓器設(shè)計時應保證最大占空比Dmax＜0.5。

第一步

確定變壓器匝比n，受Dmax、Vdsmax、Vrrmax三個量限制：

第二步

通過CS電阻設(shè)定Ipmax，保證CC點合理，需考慮變壓器耦合系數(shù)Kcc：

第三步

確定Lp，計算變壓器原副邊電流有效值，fs小于65kHz（CC/CV轉(zhuǎn)折點頻率），否則從第一步迭代：

第四步

設(shè)定初次級圈數(shù)和線徑，電流密度合理、不飽和、可繞制，否則從第一步重新迭代：

第五步

設(shè)定供電繞組Na及屏蔽繞組，調(diào)整繞制方式，使得VDD電壓在芯片規(guī)格之內(nèi)（推薦值15V）且滿足要求EMC。

變壓器設(shè)計實例

備注：S3計算時，應考慮反激變換器轉(zhuǎn)換效率eff，計算出的開關(guān)頻率fs更為精準。

下期，芯朋微技術(shù)團隊將為大家分享該系列文章的收官之作，探討在QR控制模式下如何優(yōu)化設(shè)計反激變壓器，敬請期待！

責任編輯：PSY

原文標題：【芯朋寶典】反激變壓器優(yōu)化設(shè)計之三

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