解析|電源內部是如何工作的？-KIA MOS管

電源內部如何工作

我們以普通反激為例，來看看一個普通的反激電路是如何啟動發出脈沖傳遞能量及最終達到穩壓，及碰到擾動后又是如何自動調整的。

1.電源是如何啟動的

對于一個利用384X做的反激電源來說，采用額外的VCC供電一般來說是不現實的，電源的啟動是通過啟動電容及啟動電阻來實現，從VCC接一個電阻到整流后的輸入母線，暫稱為啟動電阻，從VCC接一個電容稱之為啟動電容。

一般來說，流過啟動電阻的電流應該保證在輸入電壓最低的情況下，電流在0.5mA以上（當然電流越大，電源啟動速度越快，但相應的電阻的損耗越大）。

在啟動的時候，IC要注意兩個電壓點，一個叫啟動電壓，一個叫截止電壓，對于42、44來說，啟動電壓是16V，截止電壓是10V，在IC啟動之前并不耗電，那么流過啟動電阻的電流會給啟動電容充電，啟動電容電壓會慢慢升高。當電容電壓達到IC啟動電壓的時候，IC開始啟動輸出脈沖。電路開始工作了。

當IC開始工作后，流過啟動電阻的電流是無法滿足IC的工作需要的，多余的能量就由啟動電容來提供，電容電壓開始逐漸降低，當電容電壓降低到IC截止電壓的時候，IC停止工作了，所以在電容上電壓降低到IC截止電壓之前，必須有別的回路來提供IC工作需要的電流，否則就會出現啟動失敗的現象。

當IC啟動失敗后，IC不消耗電流，電容電壓又逐漸升高。重復如此，這就是很多工程師多次提到的，VCC電壓怎么是個三角波的情況。

2.VCC不正常可以從以下幾點來查找

(1) 是否增加了輔助供電繞組

(2) VCC繞組同名端是否正確

(3) 繞組匝數夠不夠

(4) 看看輔助繞組串聯的電阻，是不是選的有點大，先短路試試

3.什么是打嗝，打嗝就是一直在通過啟動電路給電容充電又放電的方式給你的PWM芯片供電，輔繞組的電壓一直起不來。

4.啟動后如何工作

當啟動電容上的電壓達到IC的工作電壓的時候，IC開始工作，發出第一個驅動脈沖。

當驅動脈沖發出來后，MOS管導通，變壓器兩端電壓變成母線電壓，變壓器看做電感，電感量為變壓器初級電感值，電感兩端電壓為VIN,持續時間為DT，那么電感電流在MOS管關閉之前為VDT/L。

當MOS管關閉的時候，電感儲存的能量的找一個通路泄放出去，否則只能自爆（擊穿空氣拉弧）有兩個回路，一個是擊穿MOS管，通過輸入泄放，一個是通過輸出二極管整流后給輸出電容充電，如果你的電路選擇了第一條通路，電路參數選擇錯誤。

不過在第一個脈沖出現的時候，這個現象好像不會發生，因為副邊輸出還沒有電壓，副邊相當于短路。 所以能量只能通過整流二極管后給輸出電容充電，提高輸出電壓。

如果濾波電容選擇的很小，也就是0.5LII大于0.5CUU，那么第一個周期電感儲存的能量就足以將輸出濾波電容電壓抬高到設計輸出電壓之上，電路閉環了。

當然我們一般來說反激的輸出濾波電容都選擇的比較大，第一個開通周期變壓器儲存的能量應該不足以充滿輸出電容。（這里沒算過，估計的）。

5.RT/CT的作用

我們設置的RT、CT，實際就是設置充電放電時間，也就是頻率，通過RT給電容充電，充電時間就是導通時間，CT電壓達到一個設定值后，比較器翻轉，有一個恒流源給CT放電，CT放電時間是死區。

6.負載調節，電源的動作

突然增加負載的時候，電路是沒有反應的，也就是傳遞到副邊的能量在增加負載的瞬間是沒有變化的，但負載消耗的能量增大，會發生什么情況？只有輸出電壓降低，電路監測到輸出電壓降低，才會有動作。

7.電源帶載能力弱

前面提到，如果第一個脈沖周期，變壓器傳遞到副邊的能量就足以讓輸出電壓達到設定值，環路閉環。那么折算到輔助輔助繞組去的電壓也足以維持ic的工作，這樣就不用再擔心啟動電容儲存的能量夠不夠電源啟動的問題了。

但在正常情況下，一個周期變壓器儲存的能量并不足以讓輸出電壓提高到設定值，那么就需要多個周期能量的傳遞。每個周期輸出電壓提高一點直到達到設定值。但要注意在輸出電壓達到設定電壓前自舉電容要挺住，要是支撐不住就又啟動失敗，就會出現前面所說的情況了。

從上面的描述我們可以看出，如果輸出電容比較大，或者輸出帶重載的情況下，電源越難啟動，相信有很多有經驗的工程師也碰到過，為什么我的電源，空載輸出電壓穩定而帶載輸出就一跳一跳的呢？遇到這種現象，一般先建議加大輸出電容試試，如果加大還不起作用，然后再找別的問題。

8.什么是次諧波震蕩

在實用開關電源設計里，對于次諧波震蕩是這樣描述的：在電流控制模式下，當電流達到一定程度（由誤差放大器輸出決定）時，開關關斷，如果占空比超過50%，電感電流的上升時間就大于整個周期的50%，那么電流下降時間久小于一個周期的50%；

在較短的時間內，電感電流還沒有來得及回到靜態初始值，下個周期就開始了，下一個周期的初始電流變大，在接下來的周期里，電感電流就很快上升到參考點，使導通時間變短，占空比變窄，這個周期的占空比減小到50%以內；

但這樣又導致關斷是時間太長，下一個周期的電流初始值太小，導致下一個周期的占空比再次超過50%。周而復始就出現一個過大及過小周期的震蕩，這就叫次斜坡震蕩。

次斜坡震蕩只在電流型控制中出現，增加斜坡補償就是使電流型控制向電壓型控制轉變。

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