導(dǎo)讀

針對(duì)工業(yè)電源輔助電源的應(yīng)用場(chǎng)景，芯朋微推出帶輸入電壓前饋的準(zhǔn)諧振反激芯片AP8265，該芯片具有線電壓前饋補(bǔ)償功能以滿足寬輸入電壓范圍OCP點(diǎn)一致性要求，內(nèi)部集成高性能運(yùn)放支持原邊或副邊多種反饋控制方式，負(fù)載自適應(yīng)準(zhǔn)諧振控制降低全負(fù)載段功率管開通損耗等優(yōu)勢(shì)，兼容*6565。

本期，芯朋微技術(shù)團(tuán)隊(duì)為各位fans分享該芯片的六大亮點(diǎn)、三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)、36W DEMO設(shè)計(jì)及測(cè)試數(shù)據(jù)。

01芯片介紹

芯片

六大亮點(diǎn)

●適用工業(yè)輔源：滿足JESD47L可靠性標(biāo)準(zhǔn)要求，為工業(yè)電源應(yīng)用量身打造；

● 原副邊反饋： AP8265內(nèi)置誤差放大器和基準(zhǔn)電壓，既可以利用內(nèi)置基準(zhǔn)直接反饋輔助電源原邊繞組電壓，也可以通過光耦控制副邊繞組輸出電壓;

● 線電壓前饋：根據(jù)不同的輸入電壓自適應(yīng)調(diào)節(jié)峰值電流限值，實(shí)現(xiàn)高低輸入電壓下帶載能力一致，特別適合輸入電壓范圍非常寬的輔助電源應(yīng)用；

● 多工作模式：準(zhǔn)諧振工作模式降低功率管溫升，輕載下的降頻工作模式保證全負(fù)載范圍的效率表現(xiàn)更優(yōu)；

● 低功耗設(shè)計(jì)：極低的啟動(dòng)電流降低啟動(dòng)電阻功耗；

● 全面智能保護(hù)：具有逐周期過流保護(hù)、整流二極管短路保護(hù)、過負(fù)載保護(hù)、VDD電壓箝位保護(hù)、VDD欠壓保護(hù)等保護(hù)功能，可靠性更高。

關(guān)鍵技術(shù)一

負(fù)載自適應(yīng)QR原理

AP8265利用COMP引腳電壓決定屏蔽時(shí)間TBLANK， TBLANK時(shí)間從功率管關(guān)斷時(shí)開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)時(shí)間內(nèi)禁止功率管開通，當(dāng)TBLANK計(jì)時(shí)結(jié)束后，利用DMG引腳檢測(cè)輔助繞組電壓實(shí)現(xiàn)谷底檢測(cè)，經(jīng)過適當(dāng)?shù)难訒r(shí)后，使得外部功率管在DS電壓處于谷底時(shí)開通，從而減小開通損耗。

負(fù)載由滿載逐漸降低到輕載的過程中，COMP電壓逐漸下降。當(dāng)COMP電壓仍大于3.2V時(shí)， TBLANK時(shí)間為3.5us，芯片工作在第一谷底；當(dāng)COMP電壓下降到3.2V以下時(shí)，消隱時(shí)間逐漸增加至18us，谷底數(shù)增加，實(shí)現(xiàn)芯片降頻工作模式，可以減小輕載開關(guān)損耗，保證全負(fù)載范圍的效率最優(yōu)表現(xiàn)。

關(guān)鍵技術(shù)二

市電自適應(yīng)過流閾值補(bǔ)償

QR反激變換器提供給負(fù)載的功率Po表達(dá)式為：

Lp為變壓器原邊感量，Ip為原邊峰值電流，fs為開關(guān)頻率

當(dāng)變換器采用固定過流閾值時(shí)，在高壓時(shí)開關(guān)頻率增大，導(dǎo)致高壓時(shí)提供的功率達(dá)到低壓時(shí)的兩倍以上。

AP8265內(nèi)置線電壓補(bǔ)償功能，可以有效減小高低壓下功率差值過大，使系統(tǒng)提供的功率基本保持一致。 芯片通過分壓電阻采樣BULK電壓值連接到ACIN引腳，將引腳電壓值加入前饋補(bǔ)償電路模塊，進(jìn)而對(duì)CS過流閾值電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而保證不同輸入電壓下過流點(diǎn)的一致性。系統(tǒng)不需要線電壓前饋補(bǔ)償功能時(shí)可將ACIN引腳接地。

有/無線電壓前饋帶載能力對(duì)比

CS過流閾值電壓與VACIN關(guān)系曲線

關(guān)鍵技術(shù)三

支持原邊反饋和次邊反饋

AP8265內(nèi)置了誤差放大器，誤差放大器電壓增益80dB, 帶寬1MHz,系統(tǒng)響應(yīng)迅速，穩(wěn)定性高。在原邊反饋應(yīng)用中，通過直接或間接采樣輸出電壓值并與內(nèi)部基準(zhǔn)電壓VREF比較來調(diào)節(jié)輸出電壓的穩(wěn)定；在次邊反饋應(yīng)用中，利用TL431和光耦組成的反饋環(huán)路，將輸出電壓的反饋信息傳遞到初級(jí)側(cè)，實(shí)現(xiàn)副邊輸出電壓穩(wěn)定。

02DEMO原理圖

輸入電壓：90Vac~264Vac
輸出規(guī)格：12V3A

效率：滿載效率87.28%（264Vac）

保護(hù)功能：Vdd 欠壓保護(hù)，Vdd鉗位保護(hù)，逐周期過流、過載保護(hù)，整流二極管短路保護(hù)，輸出短路保護(hù)等

03測(cè)試數(shù)據(jù)

3.1 轉(zhuǎn)換效率

3.2 系統(tǒng)過流點(diǎn)

3.3 工作模式

VIN=90Vac/60Hz，12V3A

準(zhǔn)諧振工作模式

VIN=90Vac/60Hz，12V1A

降頻工作模式

3.4 功率管應(yīng)力測(cè)試

原邊功率MOS管

測(cè)試條件:VIN=264Vac, Vo=12V3A

測(cè)試結(jié)果：Vds_MAX = 606 V

副邊整流二極管

測(cè)試條件:VIN=264Vac, Vo=12V3A

測(cè)試結(jié)果：Vrr_MAX = 60.9 V

3.5 變壓器飽和測(cè)試

通過初級(jí)Ipeak波形判斷變壓器是否有飽和趨勢(shì)

變壓器參數(shù)：Np=56Ts, Lp_max=0.86mH，Ae=96mm2（RM10）

VIN=90Vac/60Hz,12V3A IPRI_MAX=1.61A

BMAX=0.26Tesla

VIN=264Vac/60Hz,12V3A IPRI_MAX=0.91A

BMAX=0.15Tesla

3.6負(fù)載動(dòng)態(tài)響應(yīng)

頻率：100Hz；占空比：50%；電流斜率：0.25A/us；負(fù)載：10%-100%-10%

VIN=90Vac/60Hz

VIN=264Vac/50Hz

3.7 開機(jī)延遲時(shí)間

測(cè)試方法：AC輸入到輸出電壓建立的時(shí)間

判斷標(biāo)準(zhǔn)：通過，小于2s

VIN=90Vac/60Hz,12V3A

VIN=264Vac/50Hz,12V3A

04EMC測(cè)試

EMI傳導(dǎo)、輻射滿足EN55032 Class B標(biāo)準(zhǔn)要求，裕量均大于6dB

ESD滿足IEC61000-4-2，8kV/15kV等級(jí)要求

EFT滿足IEC 61000-4-4: 2004，4kV等級(jí)要求

Surge滿足IEC 61000-4-5:2005，2kV等級(jí)要求

交流絕緣滿足3.75kVac要求

05應(yīng)用要點(diǎn)

1.為了提升系統(tǒng)ESD能力，建議供電二極管串聯(lián)電阻，推薦值4.7Ω；

2.建議DMG引腳串聯(lián)電阻提升引腳箝位能力，流過該引腳電流不超過3mA；

3.光耦1腳串聯(lián)電阻影響環(huán)路直流增益，推薦值1kΩ-2kΩ。

審核編輯：湯梓紅