【導讀】本文將介紹高度集成的電子組件，這些組件構建，加上一些無源外部組件，將提供具有專業(yè)性能的SMPS電源。因為用于SMPS設計的集成解決方案的市場可用性非常廣泛，所以將考慮選具有代表性的組件。
安森美半導體NCP101X
NCP101X是用于制造低成本，低待機功耗SMPS電源的完整解決方案，該電源在單片結構中集成了用于高電壓的功率MOSFET和電流控制模式。實際上，NCP101X系列組件包括一個700V功率MOSFET和一個以固定頻率工作的電流模式控制器。NCP101X系列提供PDIP-7或SOT-223封裝，提供快速設置價格低廉且功能強大的開關電源所需的所有功能，包括軟啟動，頻率抖動，短路保護，跳過周期，最大峰值電流設定點和動態(tài)自供電（無需輔助繞組）。與市場上其他單片解決方案不同，NCP101X在所有可用的開關頻率（65、100、130 kHz）上產生的開關噪聲大大降低。當電流設定值降至某個值以下時（例如，當負載吸收降低時），設備會自動進入跳過循環(huán)模式，從而即使在吸收低的情況下也能確保高效率值。因為這種情況發(fā)生在最大峰值的大約四分之一處，所以不會產生噪音。典型的設備應用包括用于充電器，電源，低功率AC / DC適配器。圖1顯示了該集成式開關調節(jié)器的典型應用示例。
圖1：NCP101X的典型應用
圖2顯示了基于NCP101X的一個完整的反激式轉換器的原理圖，該轉換器能夠從通用輸入電壓開始提供約6.5 W的輸出功率。此SMPS電源的實現(xiàn)具有非常緊湊的尺寸，在輸入電壓V IN = 100 V AC和輸出功率P OUT = 6.5 W時，效率為75.7％；在輸入電壓V IN = 100時，效率為75.7％。V AC和輸出功率P OUT = 6.5W。
圖2：基于NCP1012的反激轉換器
德州儀器（TI）UCC28722
TI的UCC28722反激式控制器可通過恒定電壓（CV）和恒定電流（DC）進行操作，從而提供輸出電壓的隔離和調節(jié)，而無需光輸出耦合。該設備處理來自主電源開關和輔助反激繞組的信息，以提供對輸出以及負載電壓和電流的精確控制。UCC28722器件中實現(xiàn)的控制算法可獲得很高的運行效率值，能夠滿足或超過適用的標準。與雙極晶體管電源開關的輸出接口可實現(xiàn)低成本轉換器。控制器的最大開關頻率為80 kHz，并始終保持對變壓器中初級峰值電流的控制。過電壓，過電流，欠壓保護功能有助于保持電路中組件的壓力處于受控狀態(tài)。
UCC28722還允許您通過使用外部電阻來對電纜中的壓降進行補償編程。應用包括適用于消費類電子產品，智能手機，平板電腦，相機，電視電源，計算機和家電的USB兼容適配器和充電器。在低功率負載下運行時，該器件通過使用低于28 kHz的開關頻率來降低電流吸收。初級側控制可實現(xiàn)準確的電壓和恒定電流調節(jié)，快速的動態(tài)響應以及故障保護。可以通過簡單，低成本和低組件數的設計過程創(chuàng)建一個完整的充電解決方案。該設備使用從輔助繞組（VS）感測獲得的信息來檢查輸出電壓，而無需光耦或TL431等電壓基準。這方面減少了組件的數量，并使項目更加經濟和高效。UCC28722基于反激式拓撲結構，設計用于輸入電壓范圍為85 V的AC / DC適配器和充電器AC（rms）至265 V AC（rms）。為了在整個輸入電壓范圍內保持輸出電流的調節(jié)，轉換器的設計應使其在滿載條件下的工作盡可能接近f MAX。
圖3：UCC28722簡化的應用圖
ADI LT8310
LT8310是一個易于使用的正向轉換器控制器，它從一個內部穩(wěn)壓的10V電源驅動一個N溝道MOSFET的柵極。該設備使用單個電源變壓器即可產生穩(wěn)定，穩(wěn)定且電隔離的輸出。通過光耦合器（隔離）或直接布線（非隔離）增加輸出電壓反饋后，電流模式調節(jié)功能被激活，從而提高了輸出電壓和負載響應的精度。選擇變壓器繞組比率的靈活性使得無需使用極限占空比即可實現(xiàn)降壓或高升壓比。為了優(yōu)化效率，性能或外部組件的尺寸，可以在100 kHz至500 kHz之間設置開關頻率。用戶可編程的保護功能包括監(jiān)視輸入電壓（UVLO和OVLO）和開關電流。LT8310的軟啟動功能有助于保護變壓器免受磁通飽和的影響。基于LT8310的電源用于許多領域，例如工業(yè)，汽車，國防，電信以及隔離和非隔離的DC / DC轉換器。在圖4中，我們可以觀察到基于LT8310的正激轉換器的方案。
圖4：基于LT8310的正激轉換器
正激轉換器的拓撲結構是從降壓轉換器的拓撲結構派生而來的，它包括一個變壓器，一個由初級側上的PWM信號控制的開關晶體管，開關，一個電感和一個次級側的電容器側，如圖5所示。位于次級側的開關可以是非同步（二極管），同步（MOSFET）或其組合。該變壓器為隔離的應用提供電流隔離。
圖5：正激轉換器的原理圖
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