Az alapvető tápegység szerkezetegyors töltésA QC flyback + másodlagos oldali (másodlagos) szinkron egyenirányító SSR-t használ.A flyback konvertereknél a visszacsatolásos mintavételezési módszer szerint felosztható: elsődleges oldali (elsődleges) szabályozásra és másodlagos oldali (szekunder) szabályozásra;a PWM vezérlő helye szerint.Felosztható: elsődleges oldali (elsődleges) vezérlésre és másodlagos oldali (másodlagos) vezérlésre.Úgy tűnik, ennek semmi köze a MOSFET-hez.Így,Olukeymeg kell kérdeznie: Hol van elrejtve a MOSFET?Milyen szerepet játszott?
1. Elsődleges oldali (elsődleges) és másodlagos oldali (másodlagos) beállítás
A kimeneti feszültség stabilitása érdekében egy visszacsatoló kapcsolatra van szükség, amely elküldi a változó információit a PWM fővezérlőnek, hogy beállítsa a bemeneti feszültség és a kimeneti terhelés változásait.A különböző visszacsatolásos mintavételi módszerek szerint elsődleges oldali (elsődleges) és másodlagos (másodlagos) beállításra osztható, amint az 1. és 2. ábrán látható.
A primer oldali (primer) szabályozás visszacsatoló jelét nem közvetlenül a kimeneti feszültségről veszik, hanem a segédtekercsről vagy a primer primer tekercsről, amely bizonyos arányos kapcsolatot tart fenn a kimeneti feszültséggel.Jellemzői a következők:
① Közvetett visszacsatolási módszer, rossz terhelésszabályozás és rossz pontosság;
②.Egyszerű és alacsony költség;
③.Nincs szükség szigetelő optocsatolóra.
A szekunder oldali (másodlagos) szabályozás visszacsatoló jelét közvetlenül a kimeneti feszültségről veszi egy optocsatoló és a TL431 segítségével.Jellemzői a következők:
① Közvetlen visszacsatolási módszer, jó terhelésszabályozási sebesség, lineáris szabályozási sebesség és nagy pontosság;
②.A beállító áramkör bonyolult és költséges;
③.El kell szigetelni az optocsatolót, amelynek idővel öregedési problémái vannak.
2. Másodlagos oldali (szekunder) dióda egyenirányító ésMOSFETszinkron egyenirányító SSR
A flyback konverter szekunder oldala (szekunder) általában dióda egyenirányítást használ a gyorstöltés nagy kimeneti árama miatt.Különösen közvetlen töltés vagy vaku töltés esetén a kimeneti áram eléri az 5 A-t.A hatékonyság javítása érdekében a dióda helyett MOSFET-et használnak egyenirányítóként, amelyet másodlagos (szekunder) szinkron egyenirányító SSR-nek neveznek, a 3. és 4. ábrán látható módon.
A szekunder oldali (másodlagos) dióda egyenirányítás jellemzői:
①.Egyszerű, nincs szükség további meghajtóvezérlőre, és a költségek alacsonyak;
② Ha a kimeneti áram nagy, a hatékonyság alacsony;
③.Magas megbízhatóság.
A másodlagos oldali (másodlagos) MOSFET szinkron egyenirányítás jellemzői:
①.Összetett, további hajtásvezérlőt és magas költségeket igényel;
②.Ha a kimeneti áram nagy, a hatásfok magas;
③.A diódákkal összehasonlítva megbízhatóságuk alacsony.
A gyakorlati alkalmazásokban a szinkron egyenirányító SSR MOSFET-jét általában a csúcsról az alsó végpontra mozgatják a vezetés megkönnyítése érdekében, amint az 5. ábrán látható.
A szinkron egyenirányító SSR csúcskategóriás MOSFET jellemzői:
①.Bootstrap meghajtót vagy lebegő meghajtót igényel, ami költséges;
②.Jó EMI.
Az alsó végen elhelyezett szinkron egyenirányító SSR MOSFET jellemzői:
① Közvetlen hajtás, egyszerű meghajtás és alacsony költség;
②.Szegény EMI.
3. Elsődleges oldali (elsődleges) és másodlagos oldali (másodlagos) vezérlés
A PWM fővezérlő az elsődleges oldalon (elsődleges) található.Ezt a struktúrát elsődleges oldali (elsődleges) vezérlésnek nevezzük.A kimeneti feszültség, a terhelésszabályozási sebesség és a lineáris szabályozási sebesség pontosságának javítása érdekében az elsődleges oldali (elsődleges) vezérléshez külső optocsatolóra és TL431-re van szükség, hogy visszacsatoló kapcsolatot hozzon létre.A rendszer sávszélessége kicsi, a válaszsebesség pedig lassú.
Ha a PWM fővezérlőt a szekunder oldalra (másodlagos) helyezzük, az optocsatoló és a TL431 eltávolítható, és a kimeneti feszültség közvetlenül vezérelhető és gyors reagálással állítható.Ezt a struktúrát másodlagos (másodlagos) vezérlésnek nevezzük.
Az elsődleges oldali (elsődleges) vezérlés jellemzői:
①.Optocsatoló és TL431 szükséges, és a válaszsebesség lassú;
②.A kimeneti védelem sebessége lassú.
③.Szinkron egyenirányító folyamatos üzemmódban a szekunder oldal (másodlagos) szinkronizáló jelet igényel.
A másodlagos (másodlagos) vezérlés jellemzői:
①.A kimenet közvetlenül észlelhető, nincs szükség optocsatolóra és TL431-re, a válaszsebesség gyors, a kimeneti védelmi sebesség pedig gyors;
②.A másodlagos oldali (másodlagos) szinkron egyenirányító MOSFET közvetlenül meghajtású, szinkronizáló jelek nélkül;a primer oldali (primer) nagyfeszültségű MOSFET meghajtó jeleinek továbbításához további eszközökre van szükség, mint például impulzustranszformátorok, mágneses csatolók vagy kapacitív csatolók.
③.Az elsődleges oldalon (elsődleges) indítóáramkörre van szükség, vagy a szekunder oldalon (szekunder) van egy segédtáp az indításhoz.
4. Folyamatos CCM mód vagy nem folyamatos DCM mód
A flyback konverter működhet folyamatos CCM módban vagy nem folyamatos DCM módban.Ha a szekunder (másodlagos) tekercs árama egy kapcsolási ciklus végén eléri a 0 értéket, akkor ezt nem folytonos DCM üzemmódnak nevezzük.Ha a szekunder (másodlagos) tekercs árama egy kapcsolási ciklus végén nem 0, azt folyamatos CCM üzemmódnak nevezzük, ahogy az a 8. és 9. ábrán látható.
A 8. és 9. ábrán látható, hogy a szinkron egyenirányító SSR működési állapotai a flyback konverter különböző üzemmódjaiban eltérőek, ami egyben azt is jelenti, hogy a szinkron egyenirányító SSR vezérlési módjai is eltérőek lesznek.
Ha a holtidőt figyelmen kívül hagyjuk, folyamatos CCM üzemmódban a szinkron egyenirányító SSR-nek két állapota van:
①.Az elsődleges oldali (elsődleges) nagyfeszültségű MOSFET be van kapcsolva, és a szekunder oldali (másodlagos) szinkron egyenirányító MOSFET ki van kapcsolva;
②.Az elsődleges oldali (elsődleges) nagyfeszültségű MOSFET ki van kapcsolva, és a szekunder oldali (másodlagos) szinkron egyenirányító MOSFET be van kapcsolva.
Hasonlóképpen, ha a holtidőt figyelmen kívül hagyjuk, a szinkron egyenirányító SSR-nek három állapota van, amikor nem folytonos DCM módban működik:
①.Az elsődleges oldali (elsődleges) nagyfeszültségű MOSFET be van kapcsolva, és a szekunder oldali (másodlagos) szinkron egyenirányító MOSFET ki van kapcsolva;
②.Az elsődleges oldali (elsődleges) nagyfeszültségű MOSFET ki van kapcsolva, és a szekunder oldali (másodlagos) szinkron egyenirányító MOSFET be van kapcsolva;
③.Az elsődleges oldali (elsődleges) nagyfeszültségű MOSFET ki van kapcsolva, és a szekunder oldali (másodlagos) szinkron egyenirányító MOSFET ki van kapcsolva.
5. Másodlagos (másodlagos) szinkron egyenirányító SSR folyamatos CCM üzemmódban
Ha a gyorstöltésű flyback konverter folyamatos CCM üzemmódban működik, az elsődleges oldali (elsődleges) vezérlési mód, a szekunder oldali (másodlagos) szinkron egyenirányító MOSFET szinkronizációs jelet igényel az elsődleges oldalról (elsődleges) a leállás vezérléséhez.
A szekunder oldal (másodlagos) szinkron meghajtó jelének megszerzésére általában a következő két módszert alkalmazzák:
(1) Közvetlenül használja a szekunder (másodlagos) tekercset, a 10. ábrán látható módon;
(2) Használjon további leválasztó alkatrészeket, például impulzustranszformátorokat a szinkron meghajtó jelének az elsődleges (elsődleges) oldalról a szekunder oldalra (másodlagos) továbbítására, a 12. ábrán látható módon.
Közvetlenül a másodlagos (másodlagos) tekercs segítségével a szinkron hajtójel beszerzésére a szinkron meghajtó jelének pontossága nagyon nehezen szabályozható, és nehéz elérni az optimalizált hatékonyságot és megbízhatóságot.Egyes vállalatok még digitális vezérlőket is használnak a vezérlés pontosságának javítására, amint azt a 11. ábra mutatja.
Az impulzustranszformátor használata a szinkron meghajtó jelek előállítására nagy pontosságú, de a költségek viszonylag magasak.
A szekunder oldali (másodlagos) vezérlési módszer általában impulzustranszformátort vagy mágneses csatolási módszert használ a szinkron meghajtó jel szekunder oldalról (másodlagos) az elsődleges oldalra (elsődleges) történő továbbítására, amint az a 7.v ábrán látható.
6. Másodlagos (másodlagos) szinkron egyenirányító SSR nem folytonos DCM módban
Ha a gyorstöltésű flyback konverter nem folyamatos DCM módban működik.Függetlenül a primer oldali (elsődleges) vagy a szekunder oldali (szekunder) vezérlési módtól, a szinkron egyenirányító MOSFET D és S feszültségesése közvetlenül érzékelhető és szabályozható.
(1) A szinkron egyenirányító MOSFET bekapcsolása
Amikor a szinkron egyenirányító MOSFET VDS feszültsége pozitívról negatívra változik, a belső parazita dióda bekapcsol, majd bizonyos késleltetés után bekapcsol a szinkron egyenirányító MOSFET, amint az a 13. ábrán látható.
(2) A szinkron egyenirányító MOSFET kikapcsolása
A szinkron egyenirányító MOSFET bekapcsolása után VDS=-Io*Rdson.Amikor a szekunder (másodlagos) tekercs árama 0-ra csökken, vagyis amikor a VDS áramérzékelő jel feszültsége negatívról 0-ra változik, a szinkron egyenirányító MOSFET kikapcsol, amint az a 13. ábrán látható.
A gyakorlati alkalmazásokban a szinkron egyenirányító MOSFET kikapcsol, mielőtt a szekunder (szekunder) tekercs áram eléri a 0-t (VDS=0).A különböző chipek által beállított áramérzékelési referenciafeszültség értékek eltérőek, például -20mV, -50mV, -100mV, -200mV stb.
A rendszer áramérzékelési referenciafeszültsége rögzített.Minél nagyobb az áramérzékelési referenciafeszültség abszolút értéke, annál kisebb az interferencia hiba és annál jobb a pontosság.Ha azonban az Io kimeneti terhelési áram csökken, a szinkron egyenirányító MOSFET nagyobb kimeneti áram mellett kikapcsol, és a belső parazita diódája hosszabb ideig vezet, így a hatásfok csökken, ahogy az a 14. ábrán látható.
Ezenkívül, ha az áramérzékelési referenciafeszültség abszolút értéke túl kicsi.A rendszerhibák és interferencia a szinkron egyenirányító MOSFET kikapcsolását okozhatja, miután a szekunder (szekunder) tekercs árama meghaladja a 0 értéket, ami fordított bemeneti áramot eredményez, ami befolyásolja a hatékonyságot és a rendszer megbízhatóságát.
A nagy pontosságú áramérzékelő jelek javíthatják a rendszer hatékonyságát és megbízhatóságát, de az eszköz költsége növekedni fog.Az aktuális érzékelési jel pontossága a következő tényezőktől függ:
①.Az áramérzékelés referenciafeszültségének pontossága és hőmérséklet-eltolódása;
②.Az áramerősítő előfeszítő feszültsége és eltolási feszültsége, előfeszítő árama és eltolási árama, valamint hőmérséklet-drift;
③.A szinkron egyenirányító MOSFET feszültség alatti Rdson pontossága és hőmérséklet-driftje.
Ezenkívül a rendszer szemszögéből digitális vezérléssel, az áramérzékelési referenciafeszültség változtatásával és a szinkron egyenirányító MOSFET hajtási feszültségének változtatásával javítható.
Amikor az Io kimeneti terhelési áram csökken, ha a teljesítmény MOSFET hajtófeszültsége csökken, a megfelelő MOSFET Rdson bekapcsolási feszültség nő.A 15. ábrán látható módon elkerülhető a szinkron egyenirányító MOSFET korai leállítása, csökkenthető a parazita dióda vezetési ideje, és javítható a rendszer hatékonysága.
A 14. ábrán látható, hogy amikor az Io kimeneti terhelési áram csökken, az áramérzékelés referenciafeszültsége is csökken.Ily módon, ha az Io kimeneti áram nagy, nagyobb áramérzékelési referenciafeszültséget használnak a vezérlés pontosságának javítására;Ha az Io kimeneti áram alacsony, alacsonyabb áramérzékelési referenciafeszültséget használnak.Ezenkívül javíthatja a szinkron egyenirányító MOSFET vezetési idejét és javíthatja a rendszer hatékonyságát.
Ha a fenti módszer nem használható javításra, a Schottky-diódák párhuzamosan is csatlakoztathatók a szinkron egyenirányító MOSFET mindkét végén.A szinkron egyenirányító MOSFET előzetes kikapcsolása után egy külső Schottky-dióda csatlakoztatható a szabadonfutáshoz.
7. Másodlagos (másodlagos) vezérlés CCM+DCM hibrid üzemmód
Jelenleg alapvetően két általánosan használt megoldás létezik a mobiltelefonok gyorstöltésére:
(1) Elsődleges oldali (elsődleges) vezérlés és DCM üzemmód.Másodlagos oldali (másodlagos) szinkron egyenirányító MOSFET nem igényel szinkronjelet.
(2) Másodlagos (másodlagos) vezérlés, CCM+DCM vegyes üzemmód (ha a kimeneti terhelési áram csökken, CCM-ről DCM-re).A másodlagos oldali (másodlagos) szinkron egyenirányító MOSFET közvetlenül vezérelt, be- és kikapcsolási logikai elvei a 16. ábrán láthatók:
A szinkron egyenirányító MOSFET bekapcsolása: Amikor a szinkron egyenirányító MOSFET VDS feszültsége pozitívról negatívra változik, a belső parazita diódája bekapcsol.Bizonyos késleltetés után a szinkron egyenirányító MOSFET bekapcsol.
A szinkron egyenirányító MOSFET kikapcsolása:
① Ha a kimeneti feszültség kisebb, mint a beállított érték, a szinkron órajel a MOSFET kikapcsolásának vezérlésére és CCM módban történő működésre szolgál.
② Ha a kimeneti feszültség nagyobb, mint a beállított érték, a szinkron órajel le van árnyékolva, és a munkamódszer megegyezik a DCM móddal.A VDS=-Io*Rdson jel vezérli a szinkron egyenirányító MOSFET leállítását.
Most már mindenki tudja, milyen szerepet játszik a MOSFET a teljes gyorstöltési minőségellenőrzésben!
Olukey-ról
Az Olukey törzscsapata 20 éve az alkatrészekre összpontosít, és Sencsenben van a központja.Fő tevékenység: MOSFET, MCU, IGBT és egyéb eszközök.A fő ügynöki termékek a WINSOK és a Cmsemicon.A termékeket széles körben használják a hadiiparban, az ipari vezérlésben, az új energiákban, az orvosi termékekben, az 5G-ben, a tárgyak internetes hálózatában, az intelligens otthonokban és különféle fogyasztói elektronikai termékekben.Az eredeti globális általános ügynök előnyeire támaszkodva a kínai piacra támaszkodunk.Átfogó előnyös szolgáltatásainkat arra használjuk, hogy ügyfeleinknek megismertessük a különböző fejlett high-tech elektronikai alkatrészeket, segítsük a gyártókat a minőségi termékek előállításában, és átfogó szolgáltatásokat nyújtsunk.
Feladás időpontja: 2023. december 14
