회사 블로그 AC-DC 전력 변환을 다시 가동합니다: 오프라인 제어기 / 조절기, PFC 제어기, 2차 측면 제어기

AC-DC 전력 변환을 다시 가동합니다: 오프라인 제어기 / 조절기, PFC 제어기, 2차 측면 제어기

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I. 오프라인 컨트롤러/규제기관

오프라인 컨트롤러는 고전압 전원 공급 장치의 주요 핵심 제어 칩입니다. 고전압 전원 공급을 수정한 후 버스 전압 환경에서 직접 작동합니다.전전 전력 공급 장치가 필요없이. 그것은 플라이백과 같은 주요 오프라인 스위칭 토폴로지에 대한 핵심 드라이브 단위로 사용됩니다.전력 시스템 시작 및 종료를 위한 중앙 제어 허브로 작용하는 전선 및 액티브 클램프 플라이백, 전력 조절 및 기본 보호. 그것의 주요 기능은 원자측 전력 전환 장치의 전도 및 끄기를 제어하는 것입니다.따라서 AC 에너지의 격리 변환과 전력 전송의 조절을 달성.

1주요 운영 원칙

오프라인 컨트롤러는 펄스 너비 변조 (PWM) 를 사용합니다.펄스 주파수 변조 (PFM) 또는 하이브리드 변조 모드 (hybrid modulation mode) 를 통해 전력 전환 장치의 작업 주기와 전환 주파수를 실시간으로 조절할 수 있습니다., 이를 통해 트랜스포머의 1차 롤링에서 에너지 저장 및 방출 프로세스를 제어합니다.원자측 전류 샘플링 신호와 보조 윙링 피드백 전압 신호를 획득함으로써, 그리고 부하의 변화를 고려하여, 칩은 동적으로 스위치 매개 변수를 조정합니다: 스위치 주파수를 줄이고 가벼운 부하에서 손실을 최소화합니다.가중한 부하에서 전력 출력을 증가시키는 동시에, 이를 통해 폐쇄 루프 피드백과 함께 안정적인 원자측 전력 조절을 달성합니다.일부 고성능 오프라인 컨트롤러는 쿼시 공명 (QR) 사이의 멀티 모드 적응 전환을 지원합니다., 불연속 전도 모드 (DCM) 및 연속 전도 모드 (CCM) 를 사용하여 전량 범위에서 전환 손실을 효과적으로 줄이고 변환 효율을 향상시킵니다.

2핵심 기능 및 특징

오프라인 컨트롤러는 원자력 공급 장치 제어에 대한 모든 핵심 기능을 통합하여 안정적인 전력 공급 장치 운영의 기초를 형성합니다.일정한 전압/일정한 전류 (CV/CC) 제어 원자측 피드백 (PSR) 구조를 지원합니다.두 번째로, 두 번째 측면의 광 결합 장치가 필요없이 정확한 출력 전압과 전류 제한을 가능하게하여 회로 구조를 단순화하고 시스템 신뢰성을 향상시킵니다. multi-mode energy efficiency optimisation accommodates a wide input voltage range and supports adaptive frequency and duty cycle adjustment to meet energy-saving standards such as Energy Efficiency Class 6세번째로, 전압, 전압, 전류, 온도, 단전 등으로 구성된 전체적인 보호 장치,이것은 빠르게 칩의 출력을 잠그고 전력 장치의 파괴를 방지할 수 있습니다.넷째, 고전압 시작 회로와 전원 공급 모듈을 통합하는 최소한의 주변 구조,추가 보조 전원 공급의 필요성을 제거하고 PCB 면적 및 재료 비용을 크게 줄이는 것.

3주류 토폴로지 및 응용 시나리오

오프라인 컨트롤러는 주로 소에서 중량의 소형 AC-DC 토폴로지에 적합합니다. 주요 응용 프로그램은 플라이백 토폴로지입니다.그들은 또한 활성 클램프 플라이백과 준 공명 플라이백과 같은 고급 아키텍처와 호환됩니다.FSL206MR, UCC28740 및 STACF01B와 같은 전형적인 칩은 휴대 전화 어댑터, 충전기,소형 가전용 전원 공급 장치, 산업용 저전압 전원 공급 모듈 및 LED 드라이버 전원 공급 장치 중 반공명 오프라인 컨트롤러가 계곡 전환을 가능하게합니다.전자기 간섭 (EMI) 및 전환 손실을 크게 줄이는 것, 중고급 오프라인 전원 공급 장치의 주류 선택이 됩니다.

II. 전력 요인 교정 (PFC) 제어기

PFC가 없는 기존의 AC-DC 전원 공급 장치에서, 바로잡기 및 필터링 회로는 입력 전류의 파형의 심각한 왜곡을 일으키고, 많은 양의 하모닉을 생성합니다.이것은 네트워크 전력의 활용 효율을 줄일뿐만 아니라 네트워크를 오염시키고 주변 전자 장비에 영향을 미칩니다.AC-DC 전원 공급 장치의 전면에 전용 제어 칩으로, 전력 요인 수정 (PFC) 컨트롤러의 핵심 기능은 입력 전류의 파형을 수정하는 것입니다.입력 전류가 입력 전압과 매우 동기화되어 있다는 것을 보장합니다.이것은 전력 요인을 향상시키고 총 조화 왜곡 (THD) 을 줄이고 다양한 국가의 그리드 준수 표준을 충족시킵니다.

1기본 운영 원칙

PFC 컨트롤러는 주로 부스트 토폴로지와 연동하여 작동하며, 듀얼 클로즈 루프 제어 로직을 통해 물결 모양 교정을 달성합니다.전압 폐쇄 루프 전면 스테이지의 DC 출력 전압을 안정시키기 위해 실시간으로 출력 버스 전압을 모니터링합니다.; 닫힌 루프 전류는 입력 전류를 지속적으로 샘플링합니다.입력 전류가 네트워크 주파수 시누소이드 전압 파동 형태의 변형을 따라하도록 하기 위해 전력 전환 트랜지스터의 전도 시간을 동적으로 조절하는 것이 제어 방법은 전원 공급 장치의 전력 인수를 0 이상으로 증가시킬 수 있습니다.95, 하모닉 간섭을 현저히 억제하고 네트워크 에너지 이용의 효율성을 향상시킵니다.

2주요 작동 방식의 분류

전도 방식의 차이에 따라, PFC 컨트롤러는 주로 두 가지 범주로 나뉘며, 서로 다른 전력 애플리케이션에 적합합니다:

첫 번째는 LD7597 시리즈로 대표되는 크리틱 커덕션 모드 (CRM/TM) PFC입니다. 스위치 장치는 인덕터 전류가 0에 도달하는 순간에 켜지므로 플라이백 손실이 없습니다.간단한 회로 구조와 우수한 THD 성능그것은 주로 100W까지의 중소 및 중력 전력 공급 장치에 적합하며 LED 조명 및 작은 가전 기기와 같은 응용 프로그램에서 널리 사용됩니다.

둘째, 연속 전도 모드 (CCM) PFC, 인덕터 전류가 지속적으로 전도성으로 유지되며, 낮은 파동과 안정적인 전력 출력을 제공합니다.이것은 200W 이상 중고 고전력 AC-DC 전원 공급 장치에 적합합니다., 산업용 전원 공급 장치, 충전소 및 서버 전원 공급 장치에서 일반적으로 사용되며 더 높은 부하 안정성과 낮은 하모닉 간섭을 제공합니다.

3핵심 가치 및 응용 요구 사항

PFC 컨트롤러는 고전력 AC-DC 전원 공급 장치의 필수 부품입니다.대부분의 국가의 안전 및 에너지 효율 표준은 100W 이상의 AC 가동 장비를 전력 요인 교정 회로로 장착해야 한다고 명시적으로 규정합니다.네트워크 품질을 최적화하는 것 외에도 PFC 컨트롤러는 주요 버스에서의 전압을 안정화하여 하류 변환 회로에 전력 전압 변동의 영향을 완화합니다.이것은 간섭에 대한 전원 공급 장치의 전반적인 면역과 출력 안정성을 향상시킵니다., 하류 컨트롤러와 전력 장치에 대한 운영 부하를 줄이는 동시에.

III. 부차측 제어기

2차 측 제어기는 고주파 트랜스포머의 고립된 2차 측면에 설치되어 있으며 AC-DC 전원 공급 장치의 출력 단계에서 정확한 제어의 핵심으로 사용됩니다.원측 오프라인 컨트롤러의 거친 조정 제어와 달리, 2차 측 컨트롤러는 고정도 전압 조절, 고효율 정정 및 부하 일시 반응 최적화에 초점을 맞추고 있습니다.그것은 철저히 원자측에서 불충분 피드백 규제 정확성과 응답 지연의 문제를 해결, 고가급, 고정밀 및 고효율의 AC-DC 전원 공급 장치의 핵심 구성 요소가됩니다.

1기본 분류 및 운영 원칙

2차 측 제어기는 주로 2가지로 나뉘어 있다. 2차 전압 조절기와 동기 정정 제어기,서로 기능을 보완하고 협동적으로 작동합니다.:

2차 전압 조절기는 출력 전압 및 전류 신호를 직접 샘플링합니다. 오류 증폭 및 보상 계산 후,신호는 오프토커플러 격리를 통해 원측 오프라인 컨트롤러로 다시 공급됩니다., 원자측 스위치 매개 변수를 동적으로 조정하여 정확한 폐쇄 루프 전압 조절을 달성합니다.2차 측 피드백 (SSR) 은 보다 직접적인 샘플링과 더 빠른 응답 시간을 제공합니다., 출력 전압 파동 및 조절 편차를 줄이는 동시에 부하 일시 반응 특성을 크게 최적화합니다.

동시정정 제어기 (대표 모델: NCP4305) 는 전통적인,비효율적인 Schottky 다이오드 정제. 트랜스포머의 2차 윙의 전압 문턱을 정확하게 감지함으로써, 칩은 MOSFET의 적응적 전환 및 종료를 가능하게합니다. 그것은 다양한 토폴로지와 호환됩니다.DCM를 포함하여, CCM, QR 플라이백 및 LLC, 두 번째 수정 손실을 크게 줄이고 전력 공급 장치의 전반적인 변환 효율을 크게 향상시킵니다.특히 고전류 출력 애플리케이션에서.

2주요 장점 및 기술 특징

첫째, 그것은 초고준의 조절 정확도를 제공합니다. 출력 신호를 직접 샘플링함으로써, 그것은 원측 보조 윙 피드백과 관련된 오류를 피합니다.전압 조절 및 부하 조절이 ± 1% 내에서 유지될 수 있습니다., 정밀 전자 장비의 전원 공급 요구 사항을 충족합니다. 둘째, 그것은 매우 에너지 효율적입니다.동시정리 구조는 중차정리 손실을 60% 이상 줄입니다., 높은 전력, 높은 효율의 전력 공급 장치의 핵심 기술로급격한 부하 변화와 전압 변동에 빠르게 반응할 수 있도록 하고 동시에 출력 전압 스파이크와 파장을 억제합니다.넷째, 높은 수준의 기능적 통합을 특징으로 하며, 출력 과전압, 과류, 단류 및 과열에 대한 내장 보호,출력에서 독립적인 결함 보호를 허용하고 원측 보호와 함께 이중 보호 시스템을 형성합니다..

3적절한 응용 프로그램 및 건축 결합

2차 측 제어기는 주로 중고 고도의 고정밀, 고속 AC-DC 전원 공급 애플리케이션에 사용됩니다. 빠른 충전 어댑터, 서버 전원 공급 장치,정밀 산업용 전원 공급 장치, 그리고 새로운 에너지 차량의 전원 공급 장치. 전통적인, 저전력, 간단한 전원 공급 장치는 부차 측 제어 장치의 필요성을 제거하기 위해 주측 PSR 구조를 채택 할 수 있습니다.따라서 비용을 줄입니다.출력 정확성에 대한 더 높은 요구 사항이있는 전원 공급 장치,효율성과 일시적인 성능은 일반적으로 3단계 구조를 채택합니다. 프론트엔드 PFC + 오프라인 주 컨트롤러 + 정밀 컨트롤러, 네트워크 준수, 변환 효율성 및 출력 안정성을 균형 잡습니다.

IV. 협업 아키텍처와 세 가지 컨트롤러 타입의 선택 비교

완전하고 고성능의 AC-DC 전원 공급 시스템은 PFC 전 단계 최적화 + 1차 오프라인 변환 + 2차 측 정밀 전압 조절의 조정된 제어 논리를 따르고 있습니다.세 가지 유형의 컨트롤러가 각각 각자의 역할을 수행하고 모든 단계에서 성능을 향상시키는: PFC 컨트롤러는 입력 전력 품질을 최적화하고, 하모닉 왜곡과 전력 요인 문제를 해결하는 역할을 합니다.오프라인 컨트롤러는 원자력 변환과 전력 전송을 처리합니다., 기본 전원 공급 장치 시작 / 중지 기능과 거친 전압 조절을 가능하게합니다. 부차 측 제어기는 출력에서 정확한 수정 및 효율성 향상에 책임이 있습니다.최종 전원 공급 품질을 보장합니다..

선택 및 적응 측면에서: 저전력, 저비용 (≤30W) 애플리케이션에서는 오프라인 컨트롤러만 사용해서 회로 및 제어 비용을 단순화할 수 있습니다.중저전력 (30W~100W) 의 준수 시나리오, 기본 에너지 효율 및 네트워크 표준을 충족시키기 위해 ′′오프라인 컨트롤러 + 단순화된 PFC 컨트롤러′′ 아키텍처가 사용됩니다. 중고 고도의 고정도 시나리오 (≥100W) 를 위해,높은 효율성을 달성하기 위해 완전한 ′′PFC 컨트롤러 + 오프라인 메인 컨트롤러 + 2차 측 컨트롤러 ′′ 아키텍처가 사용됩니다., 고 정밀과 매우 안정적인 전력 공급 출력.