带输入电压前馈的准谐振反激芯片AP8265介绍
导读
针对工业电源辅助电源的应用场景，芯朋微推出带输入电压前馈的准谐振反激芯片ap8265，该芯片具有线电压前馈补偿功能以满足宽输入电压范围ocp点一致性要求，内部集成高性能运放支持原边或副边多种反馈控制方式，负载自适应准谐振控制降低全负载段功率管开通损耗等优势，兼容*6565。
本期，芯朋微技术团队为各位fans分享该芯片的六大亮点、三项关键技术、36w demo设计及测试数据。
01芯片介绍
芯片
六大亮点
● 适用工业辅源：满足jesd47l可靠性标准要求，为工业电源应用量身打造；
● 原副边反馈： ap8265内置误差放大器和基准电压，既可以利用内置基准直接反馈辅助电源原边绕组电压，也可以通过光耦控制副边绕组输出电压;
● 线电压前馈：根据不同的输入电压自适应调节峰值电流限值，实现高低输入电压下带载能力一致，特别适合输入电压范围非常宽的辅助电源应用；
● 多工作模式：准谐振工作模式降低功率管温升，轻载下的降频工作模式保证全负载范围的效率表现更优；
● 低功耗设计：极低的启动电流降低启动电阻功耗；
● 全面智能保护：具有逐周期过流保护、整流二极管短路保护、过负载保护、vdd电压箝位保护、vdd欠压保护等保护功能，可靠性更高。
关键技术一
负载自适应qr原理
ap8265利用comp引脚电压决定屏蔽时间tblank， tblank时间从功率管关断时开始计时，计时时间内禁止功率管开通，当tblank计时结束后，利用dmg引脚检测辅助绕组电压实现谷底检测，经过适当的延时后，使得外部功率管在ds电压处于谷底时开通，从而减小开通损耗。
负载由满载逐渐降低到轻载的过程中，comp电压逐渐下降。当comp电压仍大于3.2v时， tblank时间为3.5us，芯片工作在第一谷底；当comp电压下降到3.2v以下时，消隐时间逐渐增加至18us，谷底数增加，实现芯片降频工作模式，可以减小轻载开关损耗，保证全负载范围的效率最优表现。
关键技术二
市电自适应过流阈值补偿
qr反激变换器提供给负载的功率po表达式为：
lp为变压器原边感量，ip为原边峰值电流，fs为开关频率
当变换器采用固定过流阈值时，在高压时开关频率增大，导致高压时提供的功率达到低压时的两倍以上。
ap8265内置线电压补偿功能，可以有效减小高低压下功率差值过大，使系统提供的功率基本保持一致。 芯片通过分压电阻采样bulk电压值连接到acin引脚，将引脚电压值加入前馈补偿电路模块，进而对cs过流阈值电压进行调节，从而保证不同输入电压下过流点的一致性。系统不需要线电压前馈补偿功能时可将acin引脚接地。
有/无线电压前馈带载能力对比
cs过流阈值电压与vacin关系曲线
关键技术三
支持原边反馈和次边反馈
ap8265内置了误差放大器，误差放大器电压增益80db, 带宽1mhz,系统响应迅速，稳定性高。在原边反馈应用中，通过直接或间接采样输出电压值并与内部基准电压vref比较来调节输出电压的稳定；在次边反馈应用中，利用tl431和光耦组成的反馈环路，将输出电压的反馈信息传递到初级侧，实现副边输出电压稳定。
02demo原理图
输入电压：90vac~264vac
输出规格：12v3a
效率：满载效率87.28%（264vac）
保护功能：vdd 欠压保护，vdd钳位保护，逐周期过流、过载保护，整流二极管短路保护，输出短路保护等
03测试数据
3.1 转换效率
3.2 系统过流点
3.3 工作模式
vin=90vac/60hz，12v3a
准谐振工作模式
vin=90vac/60hz，12v1a
降频工作模式
3.4 功率管应力测试
原边功率mos管
测试条件:vin=264vac, vo=12v3a
测试结果：vds_max = 606 v
副边整流二极管
测试条件:vin=264vac, vo=12v3a
测试结果：vrr_max = 60.9 v
3.5 变压器饱和测试
通过初级ipeak波形判断变压器是否有饱和趋势
变压器参数：np=56ts, lp_max=0.86mh，ae=96mm²（rm10）
vin=90vac/60hz,12v3a ipri_max=1.61a
bmax=0.26tesla
vin=264vac/60hz,12v3a ipri_max=0.91a
bmax=0.15tesla
3.6 负载动态响应
频率：100hz；占空比：50%；电流斜率：0.25a/us；负载：10%-100%-10%
vin=90vac/60hz
vin=264vac/50hz
3.7 开机延迟时间
测试方法：ac输入到输出电压建立的时间
判断标准：通过，小于2s
vin=90vac/60hz,12v3a
vin=264vac/50hz,12v3a
04emc测试
emi传导、辐射满足en55032 class b标准要求，裕量均大于6db
esd满足iec61000-4-2，8kv/15kv等级要求
eft满足iec 61000-4-4: 2004，4kv等级要求
surge满足iec 61000-4-5:2005，2kv等级要求
交流绝缘满足3.75kvac要求
05应用要点
1.为了提升系统esd能力，建议供电二极管串联电阻，推荐值4.7ω；
2.建议dmg引脚串联电阻提升引脚箝位能力，流过该引脚电流不超过3ma；
3.光耦1脚串联电阻影响环路直流增益，推荐值1kω-2kω。
2023中国工业互联网展会,工业软件展会,促进制造业高端化、智能化、绿色化发展
温度传感器要怎样才能与PLC相连？
射频读写器CK-UR12-E01与AB罗克韦尔PLC（1769-ECR)关于EtherNetIP通信RFID配置指南
便携式可燃气体检测仪应该如何维护保养？-欧森杰
金属氧化物半导体场效应晶体管应用
带输入电压前馈的准谐振反激芯片AP8265介绍
基于ADSP21161的比相测距雷达跟踪控制系统设计
MAX9635内置ADC的环境光传感器
建筑工地扬尘监测系统功能特点的介绍
市场主流的麦克风阵列技术分析
@所有物联网企业，2021慧聪品牌盛会评选【报名通道】盛大开启！
一款采用元太E-Ink电子纸屏幕为键盘的Yoga Book C930
中转服务器原理解析
小米路由器4速度实测，用户可以畅享高速网络
全功能电脑控制振动台
双平行梁的动态特性—正弦稳态影响
卫星发射公司Rocket Lab也宣布推迟发射任务
华为Watch2上手评测：纯粹运动风，有成功也有失败的地方
苹果美国市场销量达最低水平 将转战中国手机市场
TCP实现服务器与客户端的通信流程实例
针对工业电源辅助电源的应用场景，芯朋微推出带输入电压前馈的准谐振反激芯片ap8265，该芯片具有线电压前馈补偿功能以满足宽输入电压范围ocp点一致性要求，内部集成高性能运放支持原边或副边多种反馈控制方式，负载自适应准谐振控制降低全负载段功率管开通损耗等优势，兼容*6565。
本期，芯朋微技术团队为各位fans分享该芯片的六大亮点、三项关键技术、36w demo设计及测试数据。
01芯片介绍
芯片
六大亮点
● 适用工业辅源：满足jesd47l可靠性标准要求，为工业电源应用量身打造；
● 原副边反馈： ap8265内置误差放大器和基准电压，既可以利用内置基准直接反馈辅助电源原边绕组电压，也可以通过光耦控制副边绕组输出电压;
● 线电压前馈：根据不同的输入电压自适应调节峰值电流限值，实现高低输入电压下带载能力一致，特别适合输入电压范围非常宽的辅助电源应用；
● 多工作模式：准谐振工作模式降低功率管温升，轻载下的降频工作模式保证全负载范围的效率表现更优；
● 低功耗设计：极低的启动电流降低启动电阻功耗；
● 全面智能保护：具有逐周期过流保护、整流二极管短路保护、过负载保护、vdd电压箝位保护、vdd欠压保护等保护功能，可靠性更高。
关键技术一
负载自适应qr原理
ap8265利用comp引脚电压决定屏蔽时间tblank， tblank时间从功率管关断时开始计时，计时时间内禁止功率管开通，当tblank计时结束后，利用dmg引脚检测辅助绕组电压实现谷底检测，经过适当的延时后，使得外部功率管在ds电压处于谷底时开通，从而减小开通损耗。
负载由满载逐渐降低到轻载的过程中，comp电压逐渐下降。当comp电压仍大于3.2v时， tblank时间为3.5us，芯片工作在第一谷底；当comp电压下降到3.2v以下时，消隐时间逐渐增加至18us，谷底数增加，实现芯片降频工作模式，可以减小轻载开关损耗，保证全负载范围的效率最优表现。
关键技术二
市电自适应过流阈值补偿
qr反激变换器提供给负载的功率po表达式为：
lp为变压器原边感量，ip为原边峰值电流，fs为开关频率
当变换器采用固定过流阈值时，在高压时开关频率增大，导致高压时提供的功率达到低压时的两倍以上。
ap8265内置线电压补偿功能，可以有效减小高低压下功率差值过大，使系统提供的功率基本保持一致。 芯片通过分压电阻采样bulk电压值连接到acin引脚，将引脚电压值加入前馈补偿电路模块，进而对cs过流阈值电压进行调节，从而保证不同输入电压下过流点的一致性。系统不需要线电压前馈补偿功能时可将acin引脚接地。
有/无线电压前馈带载能力对比
cs过流阈值电压与vacin关系曲线
关键技术三
支持原边反馈和次边反馈
ap8265内置了误差放大器，误差放大器电压增益80db, 带宽1mhz,系统响应迅速，稳定性高。在原边反馈应用中，通过直接或间接采样输出电压值并与内部基准电压vref比较来调节输出电压的稳定；在次边反馈应用中，利用tl431和光耦组成的反馈环路，将输出电压的反馈信息传递到初级侧，实现副边输出电压稳定。
02demo原理图
输入电压：90vac~264vac
输出规格：12v3a
效率：满载效率87.28%（264vac）
保护功能：vdd 欠压保护，vdd钳位保护，逐周期过流、过载保护，整流二极管短路保护，输出短路保护等
03测试数据
3.1 转换效率
3.2 系统过流点
3.3 工作模式
vin=90vac/60hz，12v3a
准谐振工作模式
vin=90vac/60hz，12v1a
降频工作模式
3.4 功率管应力测试
原边功率mos管
测试条件:vin=264vac, vo=12v3a
测试结果：vds_max = 606 v
副边整流二极管
测试条件:vin=264vac, vo=12v3a
测试结果：vrr_max = 60.9 v
3.5 变压器饱和测试
通过初级ipeak波形判断变压器是否有饱和趋势
变压器参数：np=56ts, lp_max=0.86mh，ae=96mm²（rm10）
vin=90vac/60hz,12v3a ipri_max=1.61a
bmax=0.26tesla
vin=264vac/60hz,12v3a ipri_max=0.91a
bmax=0.15tesla
3.6 负载动态响应
频率：100hz；占空比：50%；电流斜率：0.25a/us；负载：10%-100%-10%
vin=90vac/60hz
vin=264vac/50hz
3.7 开机延迟时间
测试方法：ac输入到输出电压建立的时间
判断标准：通过，小于2s
vin=90vac/60hz,12v3a
vin=264vac/50hz,12v3a
04emc测试
emi传导、辐射满足en55032 class b标准要求，裕量均大于6db
esd满足iec61000-4-2，8kv/15kv等级要求
eft满足iec 61000-4-4: 2004，4kv等级要求
surge满足iec 61000-4-5:2005，2kv等级要求
交流绝缘满足3.75kvac要求
05应用要点
1.为了提升系统esd能力，建议供电二极管串联电阻，推荐值4.7ω；
2.建议dmg引脚串联电阻提升引脚箝位能力，流过该引脚电流不超过3ma；
3.光耦1脚串联电阻影响环路直流增益，推荐值1kω-2kω。
2023中国工业互联网展会,工业软件展会,促进制造业高端化、智能化、绿色化发展
温度传感器要怎样才能与PLC相连？
射频读写器CK-UR12-E01与AB罗克韦尔PLC（1769-ECR)关于EtherNetIP通信RFID配置指南
便携式可燃气体检测仪应该如何维护保养？-欧森杰
金属氧化物半导体场效应晶体管应用
带输入电压前馈的准谐振反激芯片AP8265介绍
基于ADSP21161的比相测距雷达跟踪控制系统设计
MAX9635内置ADC的环境光传感器
建筑工地扬尘监测系统功能特点的介绍
市场主流的麦克风阵列技术分析
@所有物联网企业，2021慧聪品牌盛会评选【报名通道】盛大开启！
一款采用元太E-Ink电子纸屏幕为键盘的Yoga Book C930
中转服务器原理解析
小米路由器4速度实测，用户可以畅享高速网络
全功能电脑控制振动台
双平行梁的动态特性—正弦稳态影响
卫星发射公司Rocket Lab也宣布推迟发射任务
华为Watch2上手评测：纯粹运动风，有成功也有失败的地方
苹果美国市场销量达最低水平 将转战中国手机市场
TCP实现服务器与客户端的通信流程实例