電源管理芯片開機影響因素及措施

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瀏覽：- 發布日期：2018-10-11 10:17:48【大中小】

關于反激電源開機，著重分析SSR與PSR電源管理芯片的啟動控制方式對開機延時時間、上升時間、輸出電壓過沖等開機指標的具體影響及措施。

開機指標定義：

開機延時時間Td：從輸入電壓Vac(t)接入到輸出電壓Vo建立所需要的時間，開機延時時間一般需要小于3秒。

輸出電壓上升時間Tr：輸出電壓從10%上升到90%所需的時間。

輸出電壓過沖： (Vomax-Vo)/Vo，需要小于10%限制。

電源管理芯片開機延時時間與芯片啟動方式：

芯片啟動方式包括高壓啟動、橋前電阻啟動、橋后電阻啟動三種，其決定了開機延時時間，并影響待機功率，對比如下表所示。

電源管理芯片

上升時間及過沖與芯片控制方式：

芯片控制方式通常包括CV控制、CC+CV控制，輸出電壓上升時間及過沖在不同控制方式下表現迥異。

CV控制：SSR架構一般采用CV控制，簡化圖如下，可見電壓環誤差量經PI調節后為原邊開關管電流提供峰值電流參考Ipref 。

在啟機瞬態時，由于Vo尚未建立，誤差量大，若不限制(軟啟動) Ipref 達大值，可視為大功率啟動。因而CV控制對開機指標的影響：上升時間短，輸出電壓過沖受開環傳遞函數穿越頻率限制。

措施：為減小開機應力，控制芯片會加入幾ms軟啟動，在軟啟動時間內 Ipref 不受電壓環誤差影響，分多個臺階逐步上升，導通時間緩慢增加：

（其中LP 為變壓器初級感量，Vg 為整流后電壓）

CC+CV控制：PSR架構一般采用CC+CV控制。如下圖所示，在啟機階段，輸出電壓尚未達到設定值時，誤差量較大，因此CC環起作用，當輸出電壓達到設定值后，CV環接管。

可見CC+CV控制啟動階段等價為恒流源 Io 對輸出電容Co 及負載Ro 充電：
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因而CC+CV控制對開機指標的影響：上升時間長，輸出電壓無過沖。

措施：為縮短上升時間，銀聯寶電子科技IC廠家第四代PSR產品(如PN8395系列)在輸出電壓建立之前以大功率啟動，從而將上升時間壓縮在數十ms以內，解決了傳統PSR控制的不足：功率越大，上升時間越長。

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