效率如何更上一層樓

　　其實嚴(yán)格的說，關(guān)于電源的工作方式以及在電腦中的重要性，在我們介紹完電源主控開關(guān)管和二次側(cè)整流設(shè)計之后，基本上就已經(jīng)告一段落了。不過，隨著高效電源技術(shù)的發(fā)展，越來越多的IC控制器被應(yīng)用到電源當(dāng)中，通過更科學(xué)更合理的調(diào)控、矯正，以提高電源交流轉(zhuǎn)換直流的工作效率和轉(zhuǎn)換效率更上一層樓。那么這些IC控制芯片以及方案就是我們今天所要介紹的內(nèi)容——“PWM控制器”以及“主控卡關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”。

　　就目前說，PWM控制器已經(jīng)被應(yīng)用到絕大多數(shù)的電源產(chǎn)品當(dāng)中。其主要的作用是為了保證電壓的穩(wěn)定輸出，和控制傳輸?shù)诫娫簇?fù)載的能量總量，而這些都是通過調(diào)整主開關(guān)管占空比完成。所以PWM控制器也可以看做一次側(cè)主控開關(guān)電路的一部分。

　　而使用PWM控制器的電源，則是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài)。在這兩種狀態(tài)中，加在功率晶體管上的伏安乘積總是很小的（在導(dǎo)通時，電壓低，電流大；關(guān)斷時，電壓高，電流?。?。因此，功率器件上的伏安乘積就是功率半導(dǎo)體器件上所產(chǎn)生的損耗。

　　型號為CM6800的 PFC/PWM控制器

　　這些都是通過主控開關(guān)調(diào)節(jié)占空比完成。而占空比通?？梢栽?%至100%之間調(diào)整，不過通常這個范圍比較小。簡單的說，我們可以把輸出電壓值，看做輸入電壓與占空度的乘積（Vout = Vin × duty cycle）。

　　PWM控制器通常會使用電源理論電壓值，與輸出電壓值不斷進(jìn)行比較。而在PWM的IC芯片中有個電壓誤差放大器，用來執(zhí)行輸出電壓與參考電壓比較電壓值的增益。而根據(jù)這種電壓誤差寬度比較，誤差電壓脈沖寬度整流器則根據(jù)在電壓誤差放大器中反饋的電壓誤差級別來調(diào)整占空比。

　　型號為CM6800的 PFC/PWM控制器

　　除了決定主控開關(guān)的占空比，PWM控制器通常與其它功能合并使用，可以讓電源“溫柔的啟動”，可以有效降低啟動電流的沖擊，相當(dāng)于一個電源過流放大器保護電源過載。并且可以阻止由于控制器IC芯片電壓過低，以至于無法驅(qū)動主開關(guān)管等等。

　　為了從直流輸出的電壓反饋能直接到達(dá)PWM芯片的電壓誤差放大器，因此會需要一個被隔離的反饋電路。而目前有兩種電氣隔離方法，光學(xué)的（光隔離器）和磁性的（變壓器）。在現(xiàn)代的電源中，光隔離器被使用的情況比較普遍。電壓誤差放大器也通常會安置在光隔離器的二次側(cè)附近，有時我們也將光隔離器成為“光耦合器”。

　　這里稍微介紹一下“光耦合器”。光耦合器以光為媒介傳輸電信號，它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用。在一些需要通過絕緣層傳送信息但卻不允許物理電氣接觸的場合，通常需要一些隔離器件，比如PWM芯片中的反饋信號，光隔離器就起到一個信號傳遞媒介的作用。

　　而在開關(guān)電源中，利用線性光耦合器可構(gòu)成光耦反饋電路，通過調(diào)節(jié)控制端電流來改變占空比，達(dá)到精密穩(wěn)壓目的。

　　根據(jù)通過的峰值電流、最大工作電壓、轉(zhuǎn)換效率級別以及成本角度的考慮，電源制造商對于主控開關(guān)拓?fù)?，通常有很多項設(shè)計方案。包括單管正激、雙管正激、全橋……等等。下面這個表格就列出了幾類常見的主控開關(guān)拓?fù)洹?/p>

　　最近一段時間，有許多的電源制造廠開始廣泛的應(yīng)用另外一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)——“LLC諧振拓?fù)洹?。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是利用諧振電感和電容器組合，主控開關(guān)MOSFET ZVS開通，輸出二極管ZCS關(guān)斷，沒有反向恢復(fù)問題，開關(guān)損耗小，提高轉(zhuǎn)換效率，并且可以促使RFI和EMI減少，有效抑制紋波。

　　主流主控開關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　而利用LLC諧振轉(zhuǎn)換器的主控開關(guān)速度會更快，而轉(zhuǎn)換效率也可達(dá)到93%至95%。當(dāng)然，我們關(guān)于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的類型還有很多，不僅僅局限于上面我們所提到過的那些種類?！?/p>