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為何芯朋微現在開始弱化進口電源的依賴

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年08月31日  

芯朋微改進的高度集成化開關電源及控制電路,對變壓器原邊繞組上的原邊電流進行采樣以獲取采樣電壓,對分壓電阻出現的電信信號采樣作為反饋電壓,從而控制變壓器的充放電,實現開關電源的穩定電壓輸出。


圖1現有技術中的開關電源系統


傳統的開關電源簡化結構如圖1所示,重要包含:變壓器T11、輸入電路以及輸出電路。控制電路100檢測FB、CS引腳的電壓信號,并根據測量值控制功率開關管的開啟和截止,以實現輸出電壓恒定。其中FB引腳的輸出電壓反饋信號通過第一反饋電阻R11和第二電阻R12分壓得到,CS引腳的原邊電流信號通過原邊電流采樣電阻R13得到。然而傳統電路存在一些弊端,當電阻R3、電阻R11和電阻R12中有開路或者短路情況時,回導致控制電路100無法得到準確的輸出電壓或變壓器原邊電流,從而無法實現輸出恒壓功能。在某些情況下,異常短路或者斷路的電阻R12會造成輸出電壓偏高或者偏低,甚至超出輸出極限值,導致負載損壞,使得系統的穩定性不足。另一方面,圖1中傳統的開關電源系統,外圍設計復雜,系統成本較高,器件多卻可靠性低。因此,亟需一種新型開關電源改善傳統電源系統的各種缺陷。


在2019年十月十二日,芯朋微電子公司就提出一項名為“高度集成的開關電源及控制電路”的發明專利(申請號:201910966570.9),實現了一種高度集成的開關電源及控制電路,大大簡化了傳統開關電源結構,專利申請人為無錫芯朋微電子股份有限公司。


圖2專利提出的新型開關電源系統


專利改良的開關電源結構如圖2所示,其輸入電路包括:第一反饋電阻R21、供電電容EC21和控制電路20。電阻R21的第一端與輔邊繞組耦接,第二端與控制電路的反饋引腳(FB引腳)耦接;電容EC21用于給控制電路供應電能;控制電路200一方面對變壓器原邊繞組Np上的電流進行采樣并獲取采樣電壓,另一方面獲取反饋電阻R21與控制電路內另一反饋電阻的分壓電壓作為反饋電壓,并根據采樣電壓和反饋電壓控制所述變壓器的充放電,因此這種結構在傳統控制電路基礎上精簡了系統,并提高了可靠性。


圖3原邊電流采樣模塊


圖3展示了功率開關管M1以及原邊電流采樣模塊。其中原邊電流采樣模塊包括采樣管M2以及電流檢測模塊211,控制電路200通過原邊電流采樣模塊210檢測變壓器的原邊電流。由于功率開關管M1和采樣管M2并聯,且長寬比為X∶1,因此流過采樣管M2的電流為流過所述功率開關管M1的電流的1/X倍。電流檢測模塊211包括源跟隨模塊2111以及電流鏡模塊2112以及采樣輸出電阻R45,由于源跟隨模塊2111與采樣管M2耦接,因此可根據電流采樣信號生成采樣跟隨信號,電流鏡2112則利用采樣跟隨信號生成采樣電壓。


圖4反饋信號檢測模塊


如圖4,系統反饋信號檢測模塊用于獲取利用第一反饋電阻R21與控制電路內部第二反饋電阻231的分壓電壓所生成的反饋信號,并利用此反饋信號控制功率開關管打開和關斷。控制電路200的FB引腳通過電阻R21與變壓器T21的輔邊繞組Na相連,當功率開關管M1關斷時,原邊繞組放能,輸出二極管D23處于導通狀態,輔邊繞組Na通過變壓器T21及次邊繞組Ns將輸出電壓的一部分耦合至控制電路200的FB引腳,從而表征輸出電壓檢測信號。


以上就是芯朋微改進的高度集成化開關電源及控制電路,對變壓器原邊繞組上的原邊電流進行采樣以獲取采樣電壓,對分壓電阻出現的電信信號采樣作為反饋電壓,從而控制變壓器的充放電,實現開關電源的穩定電壓輸出。與現有的開關電源系統相比,這種新型電源系統結構節省了5個元器件,精簡了系統結構、降低了成本、提高了系統可靠性。


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