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基于NCP1200A的多路反激变换器的研究

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2.2 跳周期工作模式

由于开关电源在正常负载条件下具有良好的效率，而在输出功率减小时，其效率将开始下降。NCP1200A内嵌跳周期功能，当输出功率需求量减小到给定值以下时，便自动地跳过开关周期，这是通过监视脚FB来实现的。当负载需求量减小时，内部环路要求较小的峰值电流，当此设定值达到确定的电平时，集成电路将阻止电流继续减少，并开始使输出脉冲出现空白，实现跳周期模式。当FB跳过门限值（默认值1.2V）时，峰值电流不会超过1V/Rsense。当集成电路进入跳周期模式时，峰值电流不会小于Vpin1/3.3，此时用户可以通过改变脚1的电压值来调节跳周期的峰值电流。这样在空载情况下，NCP1200A的总待机效率可以很容易达到设计要求。

2.3 短路保护功能

通过持续监视反馈回路，NCP1200A能检测到出现短路的情况，并立即将输出功率减小，以对整个电路进行保护。一旦短路消失，控制器即可恢复到正常工作状态。因此，对于给定的恒定输出功率的电源，可以很方便地断开这个保护功能。

2.4 软启动的实现

Vcc电压从12V降到10V所需要的时间决定了系统能否正常启动，由输出电容充电引起的相应瞬态故障持续时间必须小于Vcc电压从12V降到10V的时间，否则反馈监视回路就会当短路情况处理，使得电源将不能正常启动。Vcc上的电压和脚6的外接电容值C有关系。假设系统达到额定负载所需的时间为6ms，因而Vcc的下降时间必须大于6ms，此处设定为10ms。在包括MOSFET驱动的集成电路消耗电流为1.5mA，由式C=i·Δt/ΔV，可得所需电容值的大小。按照此处所设定的条件可知C=7.5μF，在实际电路中用C=10μF，以便实现软启动功能。

2.5 芯片管脚防负电压尖峰功能

此芯片可以通过附加外围电路来防止敏感管脚被负电压尖峰损坏。负的信号对只有正偏置的控制芯片有很大的损坏，使其不能稳定工作。如果由于设计不当，使得变压器原边电感和脚6外接电容发生谐振，将会在脚6上产生负的脉冲，造成芯片损坏。为了有效地防止此情况的发生，可以采用图3所示的两种电路来保护芯片。

图3 防止负压脉冲电路

2.6 内嵌前沿消隐（LEB）功能

一般控制芯片，在一次侧的电流检测输入前，必须对检测到的电流波形进行低通滤波处理，以防止由于开关管的开关尖峰所引起的瞬态过流现象。NCP1200A内部具有250ns的前沿消隐电路，从而无须外加低通滤波网络对检测的电流进行处理，使得电路设计更加简单。

3 试验结果

本文通过试验样机进一步来介绍NCP1200A的工作原理以及在实际设计中的简便性。此试验装置为48V直流输入，三路隔离输出的反激变换器。各个参数设置为：Vin=48V，Vcc=Vcc1=Vcc2=15V，VEE=－15V，开关频率f=40kHz，变压器原边电感值L=330μH，额定输出功率P=14W，占空比D=0.4（为了防止D>0.5，而使电路不能稳定工作，且无须加斜坡补偿）。电路的结构原理如图4所示，采用RCD无源吸收网络来防止MOSFET被烧毁。