电源技术中的开关电源原边反馈技术

原边反馈（PSR）简介     ●在小功率消费类电子应用中，反激式电源是主流，因为反激式电源非常适合小功率段，同时天然提供了隔离的效果。     ●隔离后，如果要检测输出的情况，需要用隔离元件，比如光耦等，这样就增加了电源的成本，光耦本身的寿命也会成为电源的瓶颈，基于此，开发出了原边反馈技术。     -原边反馈不从输出直接采样，而是从初级线圈采样，通过初级线圈的情况来计算次级线圈的情况，进一步推算输出的情况。     -部分信息难以从初级线圈直接得到，因此通常还使用一个辅助线圈，辅助线圈和初级线圈共地，和次级隔离     辅助线圈的用途     ●增加辅助线圈会增加成本和复杂度， 【开关电源原边反馈技术（PSR）】是一种在电源设计中用于小功率消费类电子产品的技术，尤其在反激式电源中应用广泛。反激式电源因其在小功率应用中的高效隔离特性而受到青睐。然而，传统的隔离反馈方式如光耦合器增加了成本，并且光耦的寿命限制了电源的可靠性。为了克服这些限制，原边反馈技术应运而生。 原边反馈技术并不直接从输出端获取反馈信息，而是通过监测初级线圈的变化来估算次级线圈和输出端的状态。这种方法减少了对隔离元件的依赖，降低了成本。然而，初级线圈无法直接获取所有必要的信息，因此通常需要一个辅助线圈。辅助线圈与初级线圈共地，但与次级隔离，它能帮助传递部分信息，并且同时承担为控制电路供电的任务。辅助线圈的引入虽然增加了设计的复杂性和成本，但通过优化设计，可以使其功能多样化，以提高效率。 不使用辅助线圈的方案理论上可行，例如在初级线圈上并联高阻支路进行采样，但这可能需要更复杂的检测方法和计算过程。 在原边反馈中，虽然无法直接检测输出电流和电压，但可以通过计算初级电流和辅助线圈的信息来间接推算。例如，输出电压可以通过VSES点的电压和变压器的比例计算，而输出电流则需要分析次级二极管的电流和初级电感的电压变化，这涉及到膝电压的概念，即当变压器退磁时，初级电感上的电压变化速率出现转折点的电压。 膝电压是关键的检测点，因为它标志着能量转移的结束和LC振荡的开始。通过精确检测膝点，可以计算出TOFF时间，进而推算输出电流和电压。检测膝点有两种方法：一种是通过检测电压斜率变化的前向检测，另一种是基于谐振频率固定特征的后向检测。 开关电源原边反馈技术通过创新的反馈机制，实现了在小功率电源设计中降低成本、提高可靠性的目标。它巧妙地利用初级线圈和辅助线圈的信息，解决了传统反馈技术的局限性，是现代电源设计中的一个重要技术。