论同步整流芯片在LED照明电源中应用的优势

同步整流芯片对比一般电源芯片具有更高效率,如用同步整流MOS管效率可以明显提高,发热量也比较小,最显著的特点莫过于低压大电流,非常适用于LED 照明,通信电源.
下面介绍一款CM6900芯片,此芯片为虹冠研发,为全球首款可以在谐振半桥下真正实现同步整流的芯片.
CM6900内建变频+脉波调变(FM+PWM),一定轻载下可采用变频+脉波调变控制模式,降低切换频率提高负载稳压率,所以最高切换频率可以设计在150K-200K之间.

CM6900改善了传统的软启动的问题,传统的方式都是采用开回路的软启动,因此输出的上升时间会随负载有很大的差异,同时在上升时间,如果有负载变化会造成负斜率的现象,也会在输出产生Overshoot的现象.

CM6900特别针对这三个问题改变软启动的方式,采用闭回路的方式来作软启动,也就是说输出的上升时间都是由软启动以闭回路的方式进行,不受负载影响,同时也不会有Overshoot的问题,也改善了上升时发生负斜率的现象.

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CM6900在设计上,特别针对Soft-Start的动作,改善了现有产品的缺点,同时现有产品会造成半桥架构一次测的开关容易出现短路的现象,所以在应用上利用CSS PIN脚利用一小开关将CSS接地,当Shut-down由H->L后,由DATA Shee中看出Css由7.5uA做定电流充电Q=C*V=I*T来设计参考电压2.5V的上升时间,此为输出上升时间

因为CM6900在Css电压至1V时,PWM才会动作,此时PWM的DUTY会由小变大,频率也有最高往低频做启动,因此Css到1.25V时,参考电压才由0->2.5V,随Css上升,因此参考电压2.5V的上升时间,所以整个Soft-Start时间---T=2.5*C/7.5uA也就是说Css上升至1.25+2.5V的时间分成1.25V跟2.5V两段,1.25V为Delay Time 2.5V才是真正的上升时间.

FM+PWM控制
在共振式转换的特性中,以目前业界习惯使用的串连共振转换器来说,无论是,SRC或LLC的两种操作区间,都有一个共同的问题,负载稳压差,尤其在空载时更是严重,因此CM6900特别针对此问题,采用了FM+PWM的控制方法来解决稳压差的现象

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由图可以看出在负载轻时,切换频率会越高,同时输出会上升,对轻载或空载时,切换频率越高越差.因此CM6900提供了FM+PWM的控制方式,下图为控制示意图.下图可以看出利用FM+PWM的控制方式,当轻载时切换频率会变高,利用DUTY控制的OTA将同相输入PIN之电位设计轻载时,Feao的电位,将反相输入pin之电位接与Feao,当负载由重载往轻载时,如果Feao的电位输出与同相输入PIN电位相同时,此时负载继续往更轻载变化时,整个控制变频的方式会只有少许变化,主要以PWM的方式来控制达到输出稳压的目的.

轻载时,固定频率,采用PWM模式,重载采用谐振半桥模式.

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