基于SE3910的隔离式AC/DC电源的解决方案

目前,在100W以下电源方案中,一般都使用脉冲宽度调制(PWM)控制芯片来实现PWM的调制,开关控制模式相对直流工作模式有很高的工作效率,使用反激离线工作模式,提高了系统工作的安全性,非常适合应用在便携式充电设备及电源适配器,比如,手机充电器,电源适配器等,因此,AC/DC PWM开关电源芯片在市场上的需求量非常大。不过传统的AC/DC电源方案都是使用变压器次级线圈反馈模式(SSR),变压器次级反馈工作模式都需要低压端的恒压-恒流控制芯片协助完成电压的转换和实现恒流,此类应用方案增加了系统应用复杂程度,同时还增加系统方案的设计成本,本文要介绍的AC/DC电源控制芯片是思旺电子的SE3910,这是一款变压器原边线圈反馈模式(PSR)的PWM控制芯片。　　SE3910技术特点
　　SE3910是一款绿色模式PWM控制器芯片,适用于小功率AC/DC充电器,适配器及LED驱动方案;该芯片为SOP-8封装,PWM模式工作时开关频率固定在40KHz,其内部集成了恒压恒流控制模块,应用方案使用PSR模式,省略了传统方案中的光耦合器、恒压/恒流控制芯片及其周围电路,大大简化了芯片的应用成本,降低了系统应用的复杂度。
　　芯片设计时特别考虑了EMI,对开关频率模块特别设计有频率抖动功能,每3.2ms的周期内按所设计的顺序出现8种不同的开关频率,将电磁干扰频谱转移到一个相对较宽的频率带宽,从而达到优化系统EMI的目的。
　　同时SE3910的工作状态使用多模式调节功能,在空载或轻负载时,芯片会自动进入PFM工作模式,保证电源系统输入能量和输出能量精确守恒,防止了轻载或空载时能量过大,当负载升高到芯片所设置的重载设计值时,芯片会控制系统自动进入PWM工作模式,大幅度的优化了系统的工作效率,使系统效率能够达到80%以上,也减小了空载和轻载工作状态下的输出纹波。
　　芯片设计有软启动功能,很好的抑制了系统上电时的大电流,保护了电路板的损坏,减小了系统启动时的大电流对系统功耗的影响;芯片还具有电源欠压保护功能,LEB功能、过温度保护功能等,最大程度的提高了芯片工作时的可靠性和安全性;芯片适合应用在5W及5W以下的电源方案中。
　　典型应用方案
　　SE3910能广泛应用在各种低功率AC/DC开关电源方案中,比如手机充电器,电源适配器等,除此之外,由于芯片集成有恒流功能,所以也可广泛应用在小功率LED驱动方案中。


　　图1是SE3910基本的应用电路,其中由变压器/输出级/R3/R4/SE3910等组成负反馈通路,通过调整GATE端的开关信号占空比来控制变压器的转换能量,使系统稳定在设置的工作状态。交流电压先经过一个桥式整流电路将交流转换成高压直流信号,R1和C2组成系统启动电路,VIN是SE3910的启动PIN,COMV PIN上的R5、C6和C7组成系统补偿电路,确保系统具有稳定的频率响应,FB是输出电压检测PIN,通过设置R3/R4就可以调整变压器副边上的电压,根据变压器电压比与匝数比成正比的原理,来实现对直流输出电压的调整;GATE是PWM输出PIN,它用来控制功率管13003来实现控制变压器原边的峰值电流,来达到对变压器转换能量的控制,CS PIN用来检测变压器峰值电流,当系统工作在恒流模式时,CS PIN上的电压会被固定在设置的最大值,也就确定了变压器原边最大峰值电流,从而实现输出也恒流,通过调整R6电阻就可以灵活调整输出恒流值。


　　图2是目前比较流行的SE3910应用方案实例,一个是充电器方案,另一个是LED驱动方案。系统设计时的关键点在于输出恒压和恒流值设计.