RDFC——低成本单电压输入开关电源

降低整体系统成本的最主要原因是采用了低成本的三极管。此方法使用零电压开关,在电流流动之前,电压先降至极低的状态,如图2所示。整体的结果是,由于系统性能并不依赖快速开关,因此可以使用较慢的标准三极管,而不需常用于反激式设计中的快速开关MOSFET组件。和MOSFET相比,三极管有较高的截面电流密度,可降低传导损耗,因而可以较低的成本提供较高的系统效率。

图2 在反击式转换器中,开关的重迭是造成低效率的原因,而RDFC采用零电压软件开关来降低这些损耗

图3所示为一个7 W 的RDFC的电源转换效率对应于负载的曲线,通过与能源之星的规定及典型线性转换器比较,效率超过80%,而系统成本则和线性设计差不多或更低。

图3 剑桥半导体的RDFC拓扑在7W应用中的电源转换效率

峰值功率能力

正激式转换器会在正向周期内(即开关开启且导通时),透过适配器将能量从初级侧(Primary)传递到次级侧(Secondary)。与反激式方案不同,适配器里没有存储能量,这带来两项好处：

·峰值功率能力：非常适用于需要短脉冲功率的应用。

·变压器铁芯尺寸：在反激式电源中,电源从铁芯获得有限的能量,这不利于选择较小尺寸的铁芯。但RDFC则不同,就相同的输出功率而言,RDFC所使用的变压器和现有线性变压器比较,在体积上大为缩小。

先进的模拟和数字控制功能

RDFC电路比反激式设计的整体组件数量更少,而且在设计时间及人力的需求上也降低许多。在RDFC结构中使用的C2470系列混合信号控制器,更进一步简化了电路,也将安全性及保护功能整合至芯片,并同时有模拟和数字控制回路,以确保电源供应操作处于最佳状态。

控制器拥有智能型设计,可以通过检测谐振时间来进行最低电压切换、决定占空比、设定限制电流以及进入待机模式。这5种数字控制模式如图4所示：待机模式、正常模式、过载模式、折返模式 (Foldback Mode) 以及电源突发模式(Power Burst Mode)。

来源：电子设计应用