新品推出背景

在反激電路的多路輸出應(yīng)用中，如何優(yōu)化交叉調(diào)整率一直是業(yè)內(nèi)的一個技術(shù)難題。以雙路輸出應(yīng)用為例，對于反激副邊的雙繞組來說，系統(tǒng)通常以重載一路作為反饋支路，而另一路根據(jù)電壓比例選擇合適的繞組匝比。由于非反饋支路實(shí)際上屬于開環(huán)工作狀態(tài)，因此兩路負(fù)載的工作狀態(tài)對其輸出電壓精度影響極大。而為了提高輸出電壓精度，通常會在系統(tǒng)后級增加 LDO 電路或者 DC-DC 變換器，但這會帶來 BOM 成本增加，EMI 難以調(diào)試等問題。

針對共地架構(gòu)的雙路輸出的應(yīng)用場合，必易微推出了高性能反激電路雙路輸出控制芯片 KP35001。該芯片集成了 TL431 和 40V 功率開關(guān)管，無需額外的繞組，即可輸出高精度的雙路供電電壓。該產(chǎn)品主要適用于家電等雙路輸出應(yīng)用場合。下面我們進(jìn)行詳細(xì)介紹。

圖 1. KP35001 典型應(yīng)用電路圖

KP35001 新品亮點(diǎn)

圖 2. KP35001 芯片引腳圖

KP35001 是一款提供雙路輸出電壓的功率開關(guān)，無需額外的繞組，完美解決反激電路雙路輸出交叉調(diào)整率的問題。芯片采用 SOP-8 封裝，集成完備的保護(hù)功能。

除此之外，KP35001 還具備如下技術(shù)亮點(diǎn)：

亮點(diǎn) 1

高集成度設(shè)計(jì)

以兩路輸出電壓分別為 12V 和 5V 為例。如圖 3 所示，變壓器副邊繞組輸出兩路供電，高壓供電支路通過二極管 D1 和 D2，輸出 12V 電壓；低壓供電支路通過二極管 D1 和 KP35001 內(nèi)部集成的功率 MOSFET，輸出 5V 電壓。當(dāng)芯片內(nèi)部功率 MOSFET 導(dǎo)通時，副邊繞組為 5V 的供電支路提供能量；反之，當(dāng)芯片內(nèi)部功率 MOSFET 關(guān)斷時，副邊繞組為 12V 的供電支路提供能量。因此，芯片通過合理地控制內(nèi)部功率 MOSFET 的開通和關(guān)斷，即可獲得兩路高精度的輸出電壓。

REF 管腳和 COMP 管腳提供 12V 供電支路的反饋控制，將反饋信號通過光耦傳遞給原邊的控制器，與常規(guī)的 SSR 反饋控制原理相同。FB 管腳提供 5V 供電支路的反饋控制，以獲得高精度的 5V 支路的輸出電壓。

圖 3. 芯片內(nèi)部基本功能單元

亮點(diǎn) 2

自適應(yīng)同步檢測，

逐周期分配能量，輸出紋波小

芯片根據(jù) DEM 管腳信號，判斷原邊反激電路的開關(guān)周期，并逐周期地分配能量到 5V 和 12V 兩路，以減小輸出紋波，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

表1. 不同負(fù)載工況下兩路輸出電壓紋波

亮點(diǎn) 3

效率高，成本低

相比于傳統(tǒng)的 LDO 方案和 DC-DC 方案實(shí)現(xiàn)兩路輸出的架構(gòu)，KP35001 實(shí)現(xiàn)兩路輸出的架構(gòu)具有明顯的效率優(yōu)勢和成本優(yōu)勢。

LDO 方案：效率較低，且?guī)лd能力弱；為了提高效率，通常采用副邊兩繞組架構(gòu)，以降低 LDO 支路的輸入輸出壓降，但這樣的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，也提高了成本。

圖 4. LDO 方案實(shí)現(xiàn)兩路輸出

DC-DC 方案：效率高，帶載能力強(qiáng)，但由于需要增加一級 DC-DC 變換器，電路器件多，成本高，且 EMI 難以調(diào)試。

圖 5. DC-DC 方案實(shí)現(xiàn)兩路輸出

表 2. KP35001 方案與傳統(tǒng)方案對比

亮點(diǎn) 4

交叉調(diào)整率好

當(dāng)其中一路輸出的負(fù)載固定時，改變另一路負(fù)載大小，記錄兩路輸出電壓最大變化率。如下圖 6，圖 7 和圖 8 所示，在典型交流輸入電壓 (120Vac，230Vac) 下，當(dāng) 12V 支路空載，半載(0.25A) 和滿載(0.5A) 時，5V 支路從空載到 1A(0.8A) 變化，12V 支路的電壓調(diào)整率低于 1%，而 5V 支路的電壓調(diào)整率低于 1.7%。

圖 6. 12V 支路空載，5V 支路負(fù)載電流 (0->1A) 變化

圖 7. 12V 支路半載(0.25A)，5V 支路負(fù)載電流(0->1A) 變化

圖 8. 12V 支路滿載(0.5A)，5V 支路負(fù)載電流(0->0.8A) 變化

亮點(diǎn) 5

EMI 調(diào)試簡單

不同于后級帶 DC-DC 變換器的系統(tǒng)，KP35001 實(shí)現(xiàn)兩路輸出方案與普通的單路輸出反激方案一樣，無需額外增加 EMI 器件，也降低了 EMI 調(diào)試的難度。

圖 9. CE (220Vac 輸入，滿載輸出)

圖 10. CE (110Vac 輸入，滿載輸出)

亮點(diǎn) 6

完備的保護(hù)功能

保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行

KP35001 集成有完備的保護(hù)功能，如下表所示，保證了系統(tǒng)可靠地運(yùn)行。

表 3. 芯片保護(hù)功能列表

總結(jié)

必易微專注于提供“獨(dú)特創(chuàng)新、易于使用”的整體芯片解決方案和系統(tǒng)集成，本次推出的高性能反激電路雙路輸出控制芯片 KP35001，為兩路輸出應(yīng)用提供了全新的思路和方案。該專利架構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，效率高，EMI 性能良好，雙路輸出精度高，交叉調(diào)整率好等優(yōu)勢。

審核編輯：劉清