Unformatted text preview: Isolated Switching Power Supply Chern-Lin Chen (陳 秋 麟) Department of Electrical Engineering & Graduate Institute of Electronics Engineering National Taiwan University e-mail - [email protected] office tel – +886-2-3366-3575 Apr. 27, 2010 Isolated Topologies
IP IS +
VP NP NS +
VS VP N P = VS N S IP NS = IS NP (Lenz' Law) (from Pin = Pout ) Forward mode (transformer) – Forward, Push-Pull, Half-Bridge, Full-Bridge Flyback mode (inductor) - Flyback
1
National Taiwan University 國立台灣大學 Power ICS Laboratory 功率積體電路與系統實驗室 Chern-Lin Chen 陳秋麟 Single Forward
iQ1 ton
D1 L 0 toff
t vQ1
CO 0 t (Vd /n)−VO t DTS −VO ipri
NR NP Vd Cin Q1 DR id1
NS iL
D2 R VO vL
0 id2 iR id1 id2 0 t core reset required high Q1 voltage stress t iL
0 IL=IO t iR t 2
National Taiwan University 國立台灣大學 Power ICS Laboratory 功率積體電路與系統實驗室 Chern-Lin Chen 陳秋麟 Double Forward
iQ1 ton
0 toff
t vQ1
DR2 Q2 D1 L id1
Vd Cin NP NS iL
CO D2 R VO 0 t (Vd /n)−VO t DTS −VO vL
0 id2 iR
DR1 Q1 id1 id2 0 t t iL additional switch, high-side driver IL=IO t 0 iR t 3
National Taiwan University 國立台灣大學 Power ICS Laboratory 功率積體電路與系統實驗室 Chern-Lin Chen 陳秋麟 Push-Pull iQ1 ton iQ2
0 0 toff
t t 2Vd Vd t 2Vd Vd t (Vd /n)−VO t DTS DTS (0.5−D)TS −VO vQ1 n:1
NP NP Vd Cin Q1 D1 L id1 iL
NS NS CO R VO vQ2 0 id2
DQ1 Q2 DQ2 D2 vL 0 0 id1 id2 0 t 0 t IL=IO
△iL iL
0 4
National Taiwan University 國立台灣大學 t Power ICS Laboratory 功率積體電路與系統實驗室 Chern-Lin Chen 陳秋麟 Active-Clamp Forward D1 CC LM S2 Vin S1 Lr D2 Lo Co Vo 5
National Taiwan University 國立台灣大學 Power ICS Laboratory 功率積體電路與系統實驗室 Chern-Lin Chen 陳秋麟 Half-Bridge C1 S2 nS nP nS D1 Lo iLO Co Vo Vin C2 ip D2 S1 6
National Taiwan University 國立台灣大學 Power ICS Laboratory 功率積體電路與系統實驗室 Chern-Lin Chen 陳秋麟 Asymmetrical Half-Bridge
Cb ip S2 Lr D1 iD1 Lo iLO Co iD2 D2 S2 1 Vo T n:1 im LM 7
National Taiwan University 國立台灣大學 Power ICS Laboratory 功率積體電路與系統實驗室 Chern-Lin Chen 陳秋麟 LLC Resonant Converter Q1 Vin Cr Lr n :1:1 D1 Vout Cout Q2 Lm D2 RL 8
National Taiwan University 國立台灣大學 Power ICS Laboratory 功率積體電路與系統實驗室 Chern-Lin Chen 陳秋麟 Full-Bridge 9
National Taiwan University 國立台灣大學 Power ICS Laboratory 功率積體電路與系統實驗室 Chern-Lin Chen 陳秋麟 Flyback
vQ
Vd+nVO 0 DO t Vd vP ipri
Q n:1 isec
Q 0 CO R VO t LP Vd Cin ipri
ton toff −n(VO+VF) Q1 0 t isec
IO 0 t VO+VF 0 t vsec one magnetic device only low power, low cost −Vd /n iCo
0 t 10
National Taiwan University 國立台灣大學 Power ICS Laboratory 功率積體電路與系統實驗室 Chern-Lin Chen 陳秋麟 Active Clamp Flyback Lleak N:1 D1 Lleak N:1 D1 Cclamp Lm Vo Lm Vo S2 Vin S1 CDS Vin S2 Cclamp CDS S1 11
National Taiwan University 國立台灣大學 Power ICS Laboratory 功率積體電路與系統實驗室 Chern-Lin Chen 陳秋麟 Example System - PC ATX Power ~ bridge rectifier Boost PFC LLC resonant Flyback standby
12
National Taiwan University 國立台灣大學 Power ICS Laboratory 功率積體電路與系統實驗室 Chern-Lin Chen 陳秋麟 Bridge Rectifier Vdc Vac universal input – input Vac,rms : 90 – 264 V associated Vdc,pk : 127 – 373 V 13
National Taiwan University 國立台灣大學 Power ICS Laboratory 功率積體電路與系統實驗室 Chern-Lin Chen 陳秋麟 ...
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- Fall '09
- Chern-LinChen
- Trigraph, Rectifier, National Taiwan University, Chen Shui-bian, Power ICS Laboratory
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