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科普:电源设计中,原边、副边方案怎么选?

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发表于 2022-4-2 15:30:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-4-2 15:34 编辑 9 h) E# V! D4 z" c7 V% T

( u' k6 M0 |3 P在电源设计中,AC/DC方案可分为原边反馈控制(PSR)方案和副边反馈控制(SSR)方案。1 s9 U* h- s. J  M8 E

$ n! {& \1 D/ p  d一、原边反馈控制、副边反馈控制方案分析
% q# O0 @% @! \7 d4 i/ ~6 H0 W! W
* V+ P# p2 M- M9 w& T. |PSR(Primary Side Regulator)即原边反馈,用于反激式开关电源中,其利用辅助线圈来提取副边线圈上的输出电压信号。由于辅助线圈与副边线圈上的电压与匝数比有关,且在副边线圈去磁结束点(即线圈上的电流下降至零时),电源输出电压等于副边线圈上的电压,采样该反馈电压信号,经控制芯片处理得到理想的PWM控制信号,用于控制原边侧功率管的开关,功率管的开关时间决定了变压器上能量储存的多少,从而也直接影响了副边输出电压的大小。利用这一系列的反馈关系,最终可得到稳定的电压输出。
0 l. _2 d# q2 G" ]) I/ ]
# g& D7 g( y. W  z1 T" p

% V" i4 u3 c1 W1 E: kSSR(Secondary Side Regulator)即副边反馈,副边反馈控制技术是发展较早的反激式开关电源控制技术,其对输出电压的提取过程直接在变压器的副边电压输出端完成,因此需要在副边增加光耦、TL431及相关阻容元件,其中TL431为误差放大器,能够实时监测输出电压,并将监测结果以电流的形式通过光耦反馈至原边,同时保证输入端与输出端的隔离。  J+ n. A) l6 z; W$ i
% u3 J' {# ]) P
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二、两者的比较
5 L1 r: r, Q4 Z& ~9 t+ q+ r6 _
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9 K) m* {2 R# T, `
1 ~6 Y/ K' f' \$ a如下为原边反馈控制(PSR)方案和副边反馈控制(SSR)方案。
7 p) A  ], K: m3 J' k+ D6 G- K3 ^
$ [1 |! w4 `6 u% ]! S' r2 S1 S8 W

7 a  B- c# Q9 M  K/ |9 {6 s
' r4 H: c$ J5 V7 m4 N3 ~三、原边、副边方案如何选?. E. R$ ^4 C" b9 P$ s( ^$ y

) f8 v* ]5 [7 ^比如在充电器领域,直接对电池充电的应用,一般会对空载电压精度要求高,可以选择副边电源IC+恒流芯片来做。
+ x6 d5 ^$ L: x6 I' t: L  q. f/ U, c4 _0 U
通过电池管理芯片,对电池充电的。因为电池管理芯片会有过压和过流保护,可以直接选用原边方案来进行,这样成本相对于副边的方案来说会降低很多。 ! D; S, e6 W0 @5 u6 b- f
1 r- U" J" e" @5 a$ R2 i
有时候也可以和客户讨论客户的设计方案来降低成本,引导客户开案。
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0 f8 v; l8 e1 A8 P/ C4 j1 f如在LED灯领域,每串灯珠的前面没有加上一个限流电阻。那么,在电源线路设计中,用副边方案的IC+高精度恒流方案来做,价格较高;用原边方案,原边的恒流精度在生产中很难达到客户的要求。但是在每串灯珠的前面加上一个限流电阻,那么就可以直接用原边方案来进行设计,既可达到客户要求,又可以节约成本。- v; _- N3 b0 n/ b8 {$ ~  ]- D- J

; O& |. k- _& j0 j: m1 d" [7 @希望通过本文的分享,对各位电源工程师的研发设计工作提供一定的帮助和启迪。* J9 l) q  L1 q6 G6 l! K

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