辅助电压 VAUX相连接，电源芯片U11的C0MP脚与电容C11的一端相连接，电容C11的另一端接地，电 源芯片U11的INV脚还分别与分压电阻R1的一端和分压电阻R2的一端相连接，分压电阻 R1的另一端与辅助电压VAUX相连接，分压电阻R2的另一端接地，电源芯片U11的CS脚连 接采样电阻Rs的一端，采样电阻Rs的另一端接地，电源芯片U11的GND脚接地，电源芯片 U11的DRAIN脚输出电压，二极管D12的阴极还连接电解电容⑶11的正极，电解电容⑶11 的负极接地，辅助电压VAUX与接地间还设有辅助绕组NAUX。
[0018] 电源芯片U11为LSD2DC-7501电源芯片。此电源芯片主要包含以下几个部分： 1) 内置M0S管(金属氧化物半导体场效应晶体管）及其驱动电路； 2) 脉宽调制及逻辑控制电路； 3) 电源调整器、内部基准源及其保护电路； 4) 电压采样、误差放大及其补偿电路； 5) 电流采样及边沿消隐电路； 6) 过流保护、过温保护及过压保护等保护电路。
[0019] -种高精度原边反馈型电源模块的控制方法，包括以下步骤： 步骤1，电源芯片U11启动：交流输入整流后的直流高压VDC通过启动电阻R11对VDD旁路电容D12进行充电，一但VDD超过欠压保护点，电源芯片U11即开始软启动，电源芯片 Ul1的内置MOS启动以后，输出电压开始上升，辅助电压VAUX随着上升，直到辅助电压VAUX 超欠压保护点，启动过程结束； 步骤2,检测电源芯片U11的INV脚电压，若INV脚电压低于设定2. 0V的电压值时，电 源模块工作在恒流模式，若INV脚电压高于或等于设定2.V的电压值时，电源模块工作在恒 压模式。具体为若INV脚电压低于设定的电压值时，电源模块工作在恒流模式，当副边输出 电流达到内部限流电路设定值时，电源芯片U11进入限流状态，从而输出电压下降，进而辅 助电压VAUX也下降，此时，辅助电压VAUX的内部分流电路调整开关频率，以使输出功率正 比于输出电压，实现了恒定的副边输出电流；电阻R1和R2对对辅助电压进行分压，INV引 脚得到的采样电压作为误差放大器的输入跟芯片内部的基准源进行比较，误差放大器的输 出端控制内置MOS管导通的占空比，从而调整输出电压，达到恒压输出的目的；若INV脚电 压高于或等于设定的电压值时，电源模块工作在恒压模式分压电阻R1和分压电阻R2对辅 助电压VAUX进行分压，电源芯片的INV脚得到的采样电压作为误差放大器的输入跟芯片内 部的基准源进行比较，误差放大器的输出端控制内置MOS管导通的占空比，从而调整输出 电压，达到恒压输出的目的。； 步骤3,通过调整分压电阻R1的阻值，对输出电压进行压降补偿。考虑线缆压降后，辅 助电压和输出电压存在如下关系：
式中Vcable表示线缆压降。电源芯片U11内部电流源Ic流进分压电阻R2产生的偏 移电压可以弥补线缆压降，电流Ic反比于误差放大器输出电压，也即反比于充电电源输出 电流，因而线损造成的压降得以补偿。考虑到内部电流源Ic后，可以得到如下关系：
式中Vref是芯片内部基准源电压，也即稳态是INV脚的电压。
[0020] 通过调整分压电阻R1的阻值，可以很方便地补偿线缆压降，有助于保证全功率范 围内输出电压的准确度，也即实现了恒压模式下优异的电流调整率。
【主权项】
1. 一种高精度原边反馈型电源模块，其特征是，包括电源芯片U11，电源芯片U11的VDD 脚与启动电阻R11的一端相连接，启动电阻R11的另一端与直流高压VDC相连接，启动电阻 VDD还与二极管D12的阴极相连接，二级管D12的阳极与辅助电压VAUX相连接，电源芯片 U11的COMP脚与电容C11的一端相连接，电容C11的另一端接地，电源芯片U11的INV脚还 分别与分压电阻R1的一端和分压电阻R2的一端相连接，分压电阻R1的另一端与辅助电压 VAUX相连接，分压电阻R2的另一端接地，电源芯片U11的CS脚连接采样电阻Rs的一端， 采样电阻Rs的另一端接地，电源芯片U11的GND脚接地，电源芯片U11的DRAIN脚输出电 压，二极管D12的阴极还连接电解电容CD11的正极，电解电容CD11的负极接地，辅助电压 VAUX与接地间还设有辅助绕组NAUX。2. 根据权利要求1所述的一种高精度原边反馈型电源模块，其特征是，所述的电源芯 片U11为LSD2DC-7501电源芯片。3. -种高精度原边反馈型电源模块的控制方法，其特征是，包括以下步骤： 步骤1，电源芯片U11启动； 步骤2,检测电源芯片Ul1的INV脚电压，若INV脚电压低于设定的电压值时，电源模块 工作在恒流模式，若INV脚电压高于或等于设定的电压值时，电源模块工作在恒压模式； 步骤3,通过调整分压电阻R1的阻值，对输出电压进行压降补偿。4. 根据权利要求3所述的一种高精度原边反馈型电源模块的控制方法，其特征是，所 述的步骤1具体为交流输入整流后的直流高压VDC通过启动电阻R11对VDD旁路电容D12 进行充电，一但VDD超过欠压保护点，电源芯片U11即开始软启动，电源芯片U11的内置M0S 启动以后，输出电压开始上升，辅助电压VAUX随着上升，直到辅助电压VAUX超欠压保护点， 启动过程结束。5. 根据权利要求3所述的一种高精度原边反馈型电源模块的控制方法，其特征是，所 述的步骤2具体为若INV脚电压低于设定的电压值时，电源模块工作在恒流模式，当副边输 出电流达到内部限流电路设定值时，电源芯片U11进入限流状态，从而输出电压下降，进而 辅助电压VAUX也下降，此时，辅助电压VAUX的内部分流电路调整开关频率，以使输出功率 正比于输出电压，实现了恒定的副边输出电流；电阻R1和R2对对辅助电压进行分压，INV 引脚得到的采样电压作为误差放大器的输入跟芯片内部的基准源进行比较，误差放大器的 输出端控制内置M0S管导通的占空比，从而调整输出电压，达到恒压输出的目的；若INV脚 电压高于或等于设定的电压值时，电源模块工作在恒压模式分压电阻R1和分压电阻R2对 辅助电压VAUX进行分压，电源芯片的INV脚得到的采样电压作为误差放大器的输入跟芯片 内部的基准源进行比较，误差放大器的输出端控制内置M0S管导通的占空比，从而调整输 出电压，达到恒压输出的目的。
【专利摘要】本发明公开了一种高精度原边反馈型电源模块及其控制方法，包括电源芯片U11，电源芯片U11的COMP脚与电容C11的一端相连接，电容C11的另一端接地，电源芯片U11的INV脚还分别与分压电阻R1的一端和分压电阻R2的一端相连接，分压电阻R1的另一端与辅助电压VAUX相连接，分压电阻R2的另一端接地，电源芯片U11的CS脚连接采样电阻Rs的一端，采样电阻Rs的另一端接地，电源芯片U11的GND脚接地，电源芯片U11的DRAIN脚输出电压。高精度原边反馈型电源模块只需要很少的外围阻容元件去控制成熟的反激式功率电路，即可实现高性能、低成本、可编程、高功率密度的非常实用的手机充电电源。
【IPC分类】H02M7/217
【公开号】CN105281588
【申请号】CN201510425712
【发明人】陈信怀, 秦建川, 赵景刚, 郑径欧
【申请人】浙江利尔达物联网技术有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年7月20日