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开关电源前沿消隐电路

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楼主
开关电源环路反馈前沿消隐电路LEB:也就是下图的R1C1组成的电路。到底是低通滤波器?还是延时器?或者是积分器了?这种RC电路到底起到什么具体电路。这个就要从电源芯片的工作过程说起,RC电路接入到芯片电流检测脚,连接电阻在 MOSFET 的源和地之间检测电感电流。功率MOS开关管的每次开启不可避免带来开关毛刺,它通过 RCS采样后,对内部逻辑电路带来干扰,引起内部寄存器的误动作。所以不希望这种必然出现的波形引起芯片误动作,就要消除。LEB技术就应运而生。因此前沿消隐技术在开关电源电路中是一种非常重要的的技术,对于电流型的芯片大部分都会有前沿消隐电路,这一电路在反激拓扑中非常的常见,主要作用是保证电源芯片的稳定性
这个毛刺电压的产生是由于开关电源次级侧二极管的反向恢复或等效容性负载,以及寄生电路阻抗引起的开关瞬变,会在MOS管源极上产生浪涌尖峰电流。比如变压器初级绕组的分布电容造成的影响,当功率MOS管导通的时候,母线电压就会通过分布电容,快速通过MOS管,母线电压310V就会直接加载在取样电阻Rcs上面。就产生了很巨大的浪涌电流,这个浪涌电流会远远大于MOS管源极的限制电流,将会在取样电阻上产生尖峰电压,使后极PWM控制器发生误判,就会让PWM控制器一直重启,或者使开关电源环路崩溃。下图通过一个简单的模型,仿真观察这个功率MOS管闭合瞬间,产生的浪涌电流还是挺大的。会影响芯片的误判。
增加了R1C1后,当电路产生的浪涌电流,在Rcs上产生的尖峰电压,经过R1C1的吸收后,C1电压不能突变,也就会让CS引脚电压不会突变,也就不会让芯片误动作。就可以使电源正常工作。增加了RC的前隐消除电路,就能让芯片的检测信号更加干净。
当时R1C1的阻值也不能随意选择,R1C1的取值太大,就会导致MOS管的电流真的发生过流事件的时候,C1的电压还没有充到位,到不到芯片过流检测电压。此时电源芯片就没有检测到过流事件,就不会去关闭功率MOS管,从而导致MOS管过流烧糊。当R1C1的取值太小,又不能很好的消除在Rcs上产生的尖峰电压,起不到作用。
这个参数这么难选择,芯片厂商已经帮忙做好了选择,在芯片手册,会给出对应的前沿消隐时间,这个时间一般为5倍的时间常数,也就是TLEB=5*R1*C1
实际现在芯片内部已经增加了前沿消隐电路,比如CR6885 内部设计了 250ns 的前沿消隐电路,它可以代替传统的外接 RC 滤波电路,可以简化外围设计。但其参考设计外部还增加前沿消隐电路的原因是由于变压器的绕法不同,寄生电容参数是不一样的,会导致需要LEB的时间就不同,外部加前沿消隐电路可以确保满足最小消隐时间。

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21ic小管家 打赏了 40.00 元 2023-06-07
理由:签约作者奖励

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王栋春 2023-5-14 22:12 回复TA
的确这个资料没有接触过,了解一下。 

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