PL3325通过其内置的原边反馈控制机制和多种优化设计,实现了精确的电压调节。以下是其实现精确电压调节的具体原理和过程:
PL3325采用原边反馈控制技术,无需传统的光耦和次级反馈电路,从而简化了设计并提高了系统的可靠性和精度。其电压调节主要依赖于辅助绕组的电压采样和内部误差放大器的调节。
在反激式开关电源中,PL3325通过变压器的辅助绕组来采样输出电压。辅助绕组的电压与输出电压成正比,通过电阻分压网络连接到PL3325的FB(反馈)引脚。具体公式如下:
其中:
Vaux 是辅助绕组的采样电压。
Naux 和 Nsec 分别是辅助绕组和次级绕组的匝数。
Vout 是输出电压。
ΔV 是次级二极管的正向压降。
PL3325内部的误差放大器(EA)会对采样到的辅助绕组电压进行调节。误差放大器将采样电压与内部基准电压进行比较,并根据误差信号调整PWM占空比,从而实现输出电压的稳定。误差放大器的基准电压 Vref_EA 通常为2V左右。
PL3325能够实现高精度的恒压调节,其输出电压的调节精度可达±5%。这种高精度调节得益于其内部的高精度基准电压和误差放大器,以及对采样信号的精确处理。
为了进一步提高电压调节的精度,PL3325内置了线电压补偿功能。线电压补偿可以修正由于输入电压变化引起的输出电压波动,从而确保在全输入电压范围内输出电压的稳定性。
线电压补偿通过调节反馈信号来抵消输入电压变化对输出电压的影响。当输入电压变化时,PL3325会根据内部算法调整PWM占空比,以保持输出电压的稳定。具体来说,输入电压升高时,占空比会相应减小;输入电压降低时,占空比会增大。
PL3325的线电压补偿功能可以通过外部电阻进行编程,以适应不同的应用需求。通过调节连接到FB引脚的分压电阻,可以调整补偿量,从而优化输出电压的稳定性。
PL3325还具备软启动功能,这有助于在启动过程中平稳地建立输出电压,避免因瞬间大电流导致的电压过冲。
当上电时,VDD电压达到UVLO(欠压锁定)阈值后,芯片开始工作。此时,内部振荡器的频率和CS引脚的峰值电压会逐步增加,从而实现软启动。软启动时间通常为10ms左右。
软启动功能可以有效减少启动过程中的电压应力,保护外部元件免受损坏。同时,它还能确保输出电压平稳上升,避免因瞬间电流过大导致的电压波动。
PL3325内置的频率抖动功能可以有效降低电磁干扰(EMI),同时减少EMI滤波器的成本。频率抖动通过随机改变开关频率,将干扰能量分散到更宽的频带上,从而降低特定频率下的干扰强度。
PL3325的最大开关频率为65kHz,频率抖动范围为±5%。这种抖动范围既能有效降低EMI,又不会对系统效率产生显著影响。
通过频率抖动,PL3325可以减少对EMI滤波器的依赖,从而降低系统的复杂性和成本。这对于小型化、低成本的电源设计尤为重要。
PL3325内置多种保护功能,以确保在异常情况下输出电压的稳定性和系统的安全性。
当VDD电压低于欠压锁定阈值时,PL3325将关闭输出,进入待机状态。这可以防止芯片在低电压下工作,避免因电压不足导致的性能下降或损坏。
当VDD电压超过过压保护阈值时,PL3325将关闭输出,保护系统免受过高电压的损害。过压保护阈值通常在26V到29V之间。
PL3325通过逐周期电流限制功能,确保开关管的电流不超过设定值。这可以有效防止因过流导致的损坏,并在短路或过载情况下保护系统。
PL3325通过原边反馈控制、线电压补偿、软启动、频率抖动和多种保护功能,实现了精确的电压调节。其高精度的恒压调节能力、优化的EMI性能和强大的保护机制,使其成为低功率AC/DC开关电源设计中的理想选择。