谐振控制器和PFC控制器介绍

　　第二种大幅提升OCR稳定性的方法是对一次交流瞬时电流值进行直接的逐周期检测。一般的OCR电路采用检测整流和滤器后产生的直流电压的方法，该直流电压代表了控制器的平均电流水平。但这种设计中的滤波器会产生第二个低频极点，因此很难建立稳定的OCR回路。而对瞬时电流进行直接的交流检测则无需使用整流器和滤波器，这样既节约了元器件成本，提高了OCR稳定性，又能增加精度，达到快速过流检测和响应的目的。

　　2.3.4 缩短高边第一个脉冲时间

　　启动时按正常开通时间打开高边MOSFET，第一个电流脉冲的幅度会很高，该峰值电流会造成干扰。TEA1713和TEA1613控制器把高边MOSFET的第一个导通时间缩短为只有正常导通时间的一半，因此原边电流初始幅度较低，可以快速达到稳定的工作状态(图4)。

　　a. 通常情况下第一次高边MOSFET导通时间。

　　b. 缩短高边导通时间后有限的峰值电流。

　　图4：缩短高边导通时间后的效果

　　3. 可靠性和安全性

　　提升开关式电源的可靠性与耐用性是减少返修和控制成本的关键因素。为此，恩智浦在TEA1613和TEA1713产品中增加了多重保护功能，为客户带来了真正完美的电源解决方案。

　　3.1容性模式保护

　　比较独特的保护功能是恩智浦正在申请专利的逐周期容性模式保护，它能够有效避免任何因容性模式对功率MOSFET可能造成的损害。有了它设计人员无须考虑与容性模式开关相关的MOSFET的反向恢复问题。因此，设计人员选用MOSFET器件时可以进行成本优化，不会影响整个电源系统的性能和可靠性。

谐振转换器通常工作在感性模式下，其开关频率高于谐振频率，利用功率MOSFET器件的零电压切换(ZVS)功能实现电源高效运行。对于输出短路电流、高脉动负载或市电降压等特殊情况，谐振回路的谐振频率短时间会高于工作频率，这将使得谐振回路变成容性阻抗。在容性模式中，MOSFET关闭后电流会持续流经体二极管，半桥节点(HB)不会出现电压变化。此时打开另一个MOSFET会非常危险，因为带体二极管的MOSFET反向恢复时产生的峰值电流可以瞬时烧毁器件。TEA1713和TEA1613对于危险的容性模式工作提供了三重动作保护。

　　TEA1713和TEA1613自适应死区时间控制是第一重保护，可以延迟另一个MOSFET器件打开时间，直到电流恢复正常极性。MOSFET会在半桥斜坡结束后打开，因此可以确保电流已恢复正确安全的极性。参见图5。该功能可以防止MOSFET在体二极管未恢复时危险的开关动作。

　　图5;容性开关保护

　　容性模式发生后，谐振电流返回正常极性需要半个谐振周期，斜坡发生在半桥节点上。为了实现相对较长的等待时间，振荡器速度减慢直到检测到半桥斜坡起点。这是第二重保护动作。

　　第三重保护动作是在容性模式工作期间提高振荡器频率。该动作可以使转换器返回安全的感性模式。

　　3.2 具有补偿升压电压的两级过流保护

　　为了防止(短时)在大功率下运行导致元器件过热或者变压器饱和，恩智浦产品采用了两级过流保护设计。

　　第一步：电流较低时，通过调节频率来限制电流。该过流调节(OCR)功能在启动期间同样可以限制电流。

　　第二步：如果电流增加太快，OCR无法调节，比如输出短路。此时可采取更为有力的保护措施——立即将开关频率提到最高。这一过程也称为过流保护(OCP)。

　　谐振转换器的输入电压(升压后)通常由PFC产生，非常稳定。不过，在启动期间、市电降压、或者没有有源PFC的系统中，升压后的电压会比较低。因此，对于相同输出功率的谐振转换器，一次侧的电流会很高。TEA1713和TEA1613具有补偿升压电压功能，能够针对不同输入电压水平调整保护级别，因而可以提供更为准确的输出过流保护，增强电源负载保护能力，提高电源的使用安全。