在MOSFET导通时间TON内,初级端电感Lm加载输入电压VIN。于是,MOSFET电流Ids从0线性增加到峰值Ipk。在这段时间内,能量从输入端转移存储在电感中。当MOSFET关断时,存储在电感中的能量促使整流二极管D导通。在二极管导通时间TD内,输出电压Vo加载在次级端电感上,为Lm×Ns2/Np2,二极管电流ID从峰值(Ipk×Np/Ns)线性下降至0。在TD结束时,所有存储在电感中的能量都释放到输出端。在此期间,输出电压和二极管正向压降之和反射到辅助绕组端,表示为(Vo+VF)×Na/Ns。由于二极管正向压降随电流减小而减小,在导通时间结束时,二极管电流减小为0,故这时辅助绕组电压能最好地反映出输出电压。因此,通过在二极管导通结束时对绕组电压进行简单采样,就可以得到输出电压的信息。二极管导通时间则可通过监控辅助绕组电压而获得。
图3 集成式电源开关(FSCQ列)内部模块示意图
集成式初级端调节控制器
初级端调节 PWM 控制器如飞兆半导体公司的FAN102,是一种专门处理初级端调节电源设计的技术。这种技术可显著简化以满足更严苛效率要求的设计难题,并省去增加成本和可靠性较差的外部组件。FAN102还具有用于待机模式的绿色工作模式,并满足国际能源署(IEA)1W倡议要求,1W倡议旨在把待机功耗降至1W以下。图3给出了FAN102的内部结构。该器件带有一个集成式输出电缆压降补偿和外部组件温度变化补偿电路。内部振荡器的抖频则可减小EMI。FAN102的另一个重要特性是VDD范围很宽,为5~28V。当电源工作在恒定输出流模式时,控制IC的供电电压VDD随输出电压而变化。因此,VDD范围决定了恒定电流控制的范围,而且FAN102即使在输出电压低于四分之一额定值时也能够实现稳定的恒定电流调节。