電源設計技術資訊網站

電源設計支援工具   English   简体中文   日本語   한국어

直接洽詢工程師

採用ROHM獨有的本身的調整導通時間控制,隔離型電源的瞬態響應速度大幅提升

採用ROHM獨有的本身的調整導通時間控制,
隔離型電源的瞬態響應速度大幅提升

Keyword
  • 本身的調整導通時間控制
  • 負載瞬態響應
  • PWM
  • PFM
  • 導通時間控制
  • 輸出負載補償功能
  • 負載調節
  • 評估板

-請您先從“本身的調整導通時間控制”開始介紹。。

“本身的調整導通時間控制”運用了ROHM的非隔離型電源控制IC中採用的“導通時間控制”技術。BD7F系列是最早採用這種本身的調整導通時間控制技術的隔離型電源控制IC。傳統的隔離型電源控制IC中,相對瞬間負載電流變動的輸出電壓變動、即負載瞬態響應還存在改善餘地。針對該課題,BD7F系列採用本身的調整導通時間控制技術,成功將負載瞬態變動控制在200mV。這與普通的控制方法相比,輸出電壓變動最大可降低65%。具體請參考比較資料。

20170627_graf_02

-所謂的“本身的調整”是什麼意思?

本身的調整導通時間控制是根據負載狀態以3種控制模式轉換來適應不同狀態。

負載固定且穩定時進行普通的PWM控制,開關頻率以400kHz(Typ)恒定工作。

負載變動時轉換為導通時間控制,以適合負載瞬態的導通時間工作。此時,開關頻率變動。

輕負載時轉換為PFM工作,通過降低開關頻率來抑制自身功耗,保持高效率。

其效果是在整個負載範圍實現高效率,並實現高速負載瞬態響應。另外,也不再需要傳統方式所需的外接相位補償零件。

-我懂了。那麼接下來請您介紹一下另一個概念–“輸出負載補償功能”。

輸出負載補償功能”是補償二次側輸出二極體的VF受負載電流影響而變動從而產生的輸出電壓變動、即誤差的功能。在該誤差影響較大(已成為問題)的應用中,利用該功能,可對負載變動帶來的二次側輸出二極體的VF特性進行反向電壓補償,可改善負載調節(Road Regulation)性能。

-不好意思,好像有些難以理解。

利用一次侧的反激电压来稳定二次侧输出电压的说明中,曾經使用過這個公式。

20170627_graf_03

通過這個公式,介紹過VOUT的主要誤差原因是VF和ESR。根據負載電流即二次側變壓器電流IS的變動,ESR(二次側的總電阻:變壓器線圈電阻、PCB板的電阻等)帶來的誤差單純地變動,VF依賴二極體的VF-IF特性進行變動。

為了補償該誤差,產品配備了由COMP引腳決定償量,來補償決定輸出電壓的回饋電流的功能。簡單地說,就是將VF和ESR帶來的誤差根據負載電流來抵消。

20170627_graf_04

這張圖即使用了輸出負載補償功能時的補償示意圖。使用該功能僅需確定決定補償量的COMP引腳所連接的電阻和電容常量即可。詳細的常量計算公式等請參考技術規格書。

-通過這張示意圖能夠理解隨著負載增加誤差的主要因素直接成為誤差的道理,以及補償後的情況了。順便問一下,BD7F系列無需回饋路徑的絕緣電路,並內建有MOSFET,因此零件數量比較少,設計應該也更簡單了。只是,由於需要變壓器,會不會可能讓人覺得難以接受呢?

說實話,變壓器可能的確有點麻煩。當然,技術規格書中提供了變壓器的選型範圍,但考慮直到選定變壓器的過程還是比較耗時耗力的,比如規格書、樣機試製、規格書交流等。

從這個角度出發,為了便於客戶評估,我們準備了評估板。作為代表產品有BD7F100HFN-LBの評估板“BD7F100HFN-EVK-001”,可通過網售平臺網購。使用評估板可輕鬆評估搭載BD7F100HFN-LB的輸入電壓24V、輸出電壓5V、輸出電流800mA的隔離型電源。評估板如右圖所示。

20170627_graf_05

另外,包括變壓器在內的其他主要元件在技術規格書的應用例中有具體的型號。下面是從BD7F100HFN-LB的技術規格書中摘錄的,比如關於變壓器,推薦的是Sumida變壓器;關於一般的電壓已經提供產品型號。

20170627_graf_06

下表也是從技術規格書中摘錄的,其中也包括其他應用例的相對內容,不過從中可獲得推薦變壓器的大致規格。

20170627_graf_07

-我想有了這些支援,應該可以放心探討採用了。

ROHM具有完備的支援體制,可以解答其他任何問題等,敬請放心。

-非常感謝您此次相當詳細的講解。

Power SupplyIC Technical Materials Free Download