初級側電流與二次側放電時間是關鍵

返馳式轉換器是在市面上最常見、也最普通的一種電源轉換器。但為了調節次級側的電壓與電流，通常採用次級側回授線路來準確調節輸出端的電壓與電流，並且採用光耦合器將次級側的控制訊號傳回初級側的脈波調節控制器，初級側的脈波調節控制器會根據次級側所傳送的訊號大小來調節MOSFET的導通時間，以調節變壓器傳輸到次級側的能量，達成穩定地的輸出。由於採用此種方式的轉換器需要較多的元件來調節輸出，因此不僅成本較高，可靠度也較低。

《圖一 返馳式轉換器採用初級側調節控制器的基本線路與主要波形。》

初級側調節控制器採用TRUECURRENT的創新技術，透過這樣的創新技術，無須次級側的回授元件便可調節輸出端恆定電流的輸出，圖一為返馳式轉換器採用初級側調節控制器的基本線路與主要波形，輸出電流IO¬可藉由(1)式中的初級側電流ipk與次級側的放電時間tdis所計算出來。

《公式一 (1)》

其中tS為初級側調節控制器的切換頻率；NP/NS為初次級繞組的圈數比。

TRUECURRENT的創新技術利用內部Ipk檢測器檢測初級側電流ipk，而次級側的放電時間tdis透過對初級側的輔助電源繞組上的電壓做取樣，由於輔助電源繞組上的電壓是藉由次級側的輸出電壓與二極體順向導通電壓所組成並反射到初級側，因此輔助電源繞組上的電壓可以表示為(VO+VF)*NAUX/NS，次級側的二極體順向導通壓降會隨著次級側的電流減少而減少，這時取樣機制會在此時取樣電壓與時間，所得到的電壓即為真正的輸出電壓，所得到的時間即是次級側的放電時間tdis，相關的波形請參閱圖一的主要波形。初級側調節控制器利用上述所得到的資訊調節MOSFET的導通時間達成恆定的輸出電流，透過TRUECURRENT的技術，不僅可以準確地調節輸出恆定電流，也可以調節輸出恆定電壓。

《圖二 Output Voltage/Current Curve by using the FSEZ1216B 3.5W Board》

實際實現一個3.5W的充電器，充電器的輸出規格為5.25V~4.75V/0.7A~0.9A，初級側調節控制器採用飛兆半導體的FSEZ1216B，此IC採用最新的TRUECURRENT，次級側無須回授線路與光耦合器，透過實驗結果可以繪出輸出的電壓與電流曲線如圖二。其中由空載到滿載且輸入電壓由90VAC到264VAC的寬範圍輸入時輸出的電壓調節率為3.3%，在折返電壓為2V時輸出電流調節率為2.64%。

結論

根據上述的實驗結果，初級側調節控制器採用TRUECURRENT專利的類比訊號處理技術結合取樣輔助繞組上的電壓，達到調節輸出電壓和電流的目標。利用這樣創新的方法，不但減少次級側的回授線路，同時也降低次級側的功率損失和提高可靠度，特別是針對輸出需要恆定電流輸出的應用如手機充電器、PDA、數位相機、電動工具和高亮度LED驅動器等，相較於傳統使用次級側回授線路的脈波寬度調變轉換器與振鈴扼流圈轉換器，採用初級側調節控制器不但可以減少體積也可以提升效率，達到輕薄短小的目的，更提供電源小型化的最佳解決方案。