反激变换器广泛应用于150W以内的开关电源,随着宽禁带半导体的快速发展,涌现出QR、QR-Lock、ACF、AHB等高频控制技术!其中,QR-Lock控制技术因电源方案性价比高,广泛应用于服务器电源辅源(xxx2QR2280)和快充(xxx1342)。QR-Lock技术爆红是偶然还是必然呢?
本期,芯朋微技术团队为各位粉丝揭秘QR与QR-Lock控制技术差异、QR-lock控制技术走红的五大理由,并分享三款基于QR-Lock控制技术的典型快充方案。
四种反激控制技术简介
01、PWM控制
优点:定频控制,控制简单;
缺点:开通损耗大,存在整流管反向恢复问题,增加EMC和同步整流技术难度,开关频率fs一般受限在100kHz以内。
02、QR控制技术
优点:开关管开通损耗小且整流管无反向恢复问题,fs推进至100kHz以上,广泛应用于高功率密度快充;
缺点:
a. 工作频率受谷底数和反馈电压两个量影响,频率变化显著,环路稳定性差,可能引起声音;
b. 受最高开关频率限制,整体工作频率不高;
c. Q1开通损耗随输入电压升高而升高。
03、ACF控制
缺点:
a. 为了让励磁电感参与零电压开通(ZVS),一般工作在临界模式,开关频率变化范围太宽,需要引入降频控制;
b. Q2驱动复杂,增加成本。
04、AHB
优点:开关管实现软开关,漏感能量实现回收,适合宽输出(相比LLC);
缺点:
a. 属于Buck型变换器,不适合宽输入,需要配合PFC级(输入功率>75W);
b. 为了让励磁电感参与ZVS,一般工作在临界模式,开关频率变化显著,需引入降频控制;
c. Q1驱动复杂,增加成本。
QR-Lock与QR控制的差异
如上图所示,开关周期Ts由导通时间Ton、消磁时间Tdmg、振荡时间Tosc组成,其表达式如下:
QR-Lock:在一个负载点,决定开关周期的变量只有反馈电压VFB,谷底数N是常数。
传统QR:在一个负载点,决定开关周期的变量有VFB和谷底数N两个变量。
QR-Lock为什么会走红?
1. 因谷底锁定,开关频率fs受VFB电压线性调节,从根源上解决了传统QR可能存在的噪音问题及对触摸屏的干扰问题;
2. 因谷底锁定,宽负载段开关频率变高且可工作在限定的最高开关频率附近,充分发挥GaN器件优势,利于开关电源的小型化;
3. 因谷底锁定,小信号模型等价为PWM定频控制,从根源上解决了不同输出电压下压控振荡器斜率不同的问题,宽输出电压下,环路更容易稳定;
4. QR模式属于零电流开通,开通速度放慢不影响效率,适合GaN器件,通过降低dV/dt改善SR尖峰及EMC特性,无CCM模式反向恢复时间引起的电压尖峰问题;
5. 外围精简,和传统反激对比无外围增加,仅通过控制技术革新,可显著改善反激电源多方面性能,超高性价比;
三大网红快充方案
65W PN8783快充方案
输入规格:90Vac~264Vac
输出规格:5V3A,9V3A,15V3A,20V3.25A
高效率:满载效率93.7%(230Vac),满足CoC V5 Tier2能效规范
低待机功耗:小于75mW
宽供电范围:支持PD3.0协议
控制芯片:PN8783+PN8307P+AP2080
关于该方案的线路图纸、变压器设计、测试数据,
65W PN8213快充方案
输入规格:90Vac~264Vac
输出规格:5V3A,9V3A,15V3A,20V3.25A
高效率:满载效率93.2%(230Vac),满足CoC V5 Tier2能效规范
低待机功耗:小于75mW
宽供电范围:支持PD3.0协议
控制芯片:PN8213+PN8307P+AP2080
关于该方案的线路图纸、变压器设计、测试数据,
100W PN8213多口充方案
输入规格:90Vac~264Vac
输出规格:5V3A,9V3A,12V3A,15V3A,20V5A
高效率:满载效率94.0%(230Vac),满足CoC V5 Tier2能效规范
低待机功耗:小于75mW
宽供电范围:支持PD3.0协议
控制芯片: PN8280+PN8213+PN8601+AP2968
关于该方案的线路图纸、变压器设计、测试数据,