谐振控制器和PFC控制器介绍

图8：突发模式

5. 控制器电源

5.1 灵活的控制器供电电源

TEA1713和TEA1613的供电电源来源非常灵活，可以采用变压器辅助绕组供电、PFC或市电整流后的高压供电，分立的待机电源供电，或者HB节点dV/dt供电。以下几种功能是实现TEA1713和TEA1613灵活电源形式的基础：

5.2 高压启动电源

高压启动电源从高压升压部分汲取电流，为控制器电源的缓冲电容器进行初始充电。当控制器电源充电结束后，半桥转换器开始工作，控制器即可通过变压器辅助绕组供电。随后集成的高压启动电源关闭，以减少功耗。这一点与采用外置启动电阻(泄漏电阻)的传统解决方案相比优势明显，因为外置电阻器会不断产生功耗。要获得出色的轻载效率，降低功耗至关重要。

5.3 控制器电源启动电压的自动选择

对于使用高压启动电源的系统，建议控制器电源采用高启动电压 (22V)。大的电压差(停止电压15V)可以使控制器在辅助绕组接管前通过缓冲电容器充电工作。

对于有独立待机电源的系统，可通过待机电源给控制器供电。由于待机电源具有连续稳定性，因此可以采用较低的启动电压(17V)。降低控制器启动电压可降低功耗。

TEA1713和TEA1613通过检测高压可以自动选择合适的启动电压。

5.4 较宽控制器电源工作电压范围

由于负载不同，变压器辅助绕组供电电压变化很大。TEA1713和TEA1613可承受15-38V电压波动，完全满足辅助绕组供电要求。内部集成串联调压器可产生稳定安全的11V电压供门极驱动器使用。由于无需外部串联调压器，可进一步降低外部器件使用成本。调整后稳定的电压可作为外部电路基准电压。

5.5 输出欠压检测和重启计时器

对于使用HBC变压器供电的控制器系统，当输出电压因过载或短路原因下降时，由于控制器输入电压也会降低，因此控制器会自动停止工作。如果控制器使用独立的待机电源，则不会自动停止工作。TEA1713和TEA1613集成了欠压检测测功能，可以对变压器辅助绕组输出电压进行检测。另外，由于集成了重启定时器，可以实现同样的保护功能。

5.6 禁用控制器

对于液晶电视和等离子电视，当电视开机时谐振电源成为主电源。当电视关闭时，功耗必须尽可能低。TEA1713和TEA1613都提供了专用使能输入引脚，可禁用内部电源，将控制器的消耗电流控制在最小状态。控制器的禁用功能使系统无需再用昂贵的机械式继电器来关闭谐振电源。

6. PFC

6.1 PFC拓扑简介

谐振电源通常用于大功率系统。对于大功率应用，一般要降低电源谐波。有源功率因数校正电路是此类问题的有效解决方案。TEA1713在单一芯片中集成了PFC控制器和谐振控制器。两种控制器集成后配合更方便，最大程度减少了外部器件数量(无需连接控制器接口)，为用户实现低成本高效的电源解决方案提供了可能。

PFC由升压拓扑电路构成(图9)。该拓扑形式可以产生恒定的高压，作为后续谐振转换器的输入电压。特殊的内置绿色功能可以实现各个功率级别的高效运行，支持大功率输出。准谐振非连续工作模式，带波谷跳跃和中 功率输出的准谐振工作模式和低功率输出打嗝模式。

图9：PFC拓扑

6.2 波谷检测

PFC工作在临界导通模式下。最大程度地减少开关损耗和提高效率，MOSFET在漏极电压最低时打开。控制器可以检测漏极电压和波谷(图10)。

图10：PFC波谷检测

6.3 母线电压补偿

固定输出电压升压转换器在非连续导通模式下的主要缺点是其环路增益依赖于输入(市电)电压。为补偿环路增益变化，需要测量PFC的输入(市电)电压。控制器内部使用一个与1/Vmains2成正比的因数来补偿调节环路。图11显示了带/不带环路补偿条件下负载变化产生的瞬时响应。

c.无市电补偿

d. 有市电补偿

图11：市电补偿改善瞬时响应

7. 恩智浦的控制器

7.1 TEA1713

高度集成的恩智浦TEA1713适用于小型低本高效的系统解决方案，由功率因数校正(PFC)控制器和谐振半桥(HBC)控制器构成。该产品采用24针SO封装形式，通过集成功率因素校正转换器和谐振转换器，为打造功能完备，高效、安全、可靠的电源提供了可能。

7.2 TEA1613

恩智浦TEA1613为纯谐振控制器。如果实际应用不适合采用集成PFC和HBC控制器的TEA1713器件，可以考虑TEA1613。该产品采用20针SO封装，具有TEA1713所有的HBC和供电功能。此外，TEA1613还集成了打嗝模式检测功能，在打嗝模式中，利用输出信号可停止外部PFC开关。