针对PFM模式控制下，如何优化设计变压器
攻城狮们在反激变压器设计时，需综合考虑电源电气指标、emc&安规、可靠性等因素，控制技术的快速发展(如psr控制、高频qr、acf)使得传统变压器设计方法已穷于应对，chipown技术团队根据多年实战经验，将为大家专题分享《反激变压器优化设计》的系列心得，希望能助电源攻城狮们一臂之力！
本期，chipown技术团队为大家分享针对pfm模式控制下，如何优化设计变压器！
基于峰值电流控制的pfm调节原理
pfm控制是固定参考电流ipref，通过调整工作频率来稳定输出电压。控制原理为：fb电压通过vco决定clock时钟，clock信号到来gate置高，ip电流线性增长，当vcs等于内部固定ipref时gate置低。
在pfm模式下，工作频率fs与输出功率为线性关系：
五步法设计变压器
以经典psr芯片pn8680m为例，为了满足coc v5 tier 2能效标准，控制芯片采用pfm+pwm混合工作模式。
对于此类芯片，应在pfm段额定功率下设计变压器，并保证pwm段fs>20khz，其cc/cv控制原理说明如下： pn8680m通过采样变压器辅助绕组开关波形来捕捉输出电压，与内部基准误差放大后调节开关频率(重载段)来稳定输出电压：
当负载不断加重，超过了系统的恒流点，pn8680m进入自适应恒流模式，使得tdmg/ts=0.5来恒定输出电流：
根据pn8680m恒流原理可知，变压器设计时应保证最大占空比dmax＜0.5。
第一步
确定变压器匝比n，受dmax、vdsmax、vrrmax三个量限制：
第二步
通过cs电阻设定ipmax，保证cc点合理，需考虑变压器耦合系数kcc：
第三步
确定lp，计算变压器原副边电流有效值，fs小于65khz（cc/cv转折点频率），否则从第一步迭代：
第四步
设定初次级圈数和线径，电流密度合理、不饱和、可绕制，否则从第一步重新迭代：
第五步
设定供电绕组na及屏蔽绕组，调整绕制方式，使得vdd电压在芯片规格之内（推荐值15v）且满足要求emc。
变压器设计实例
备注：s3计算时，应考虑反激变换器转换效率eff，计算出的开关频率fs更为精准。
下期，芯朋微技术团队将为大家分享该系列文章的收官之作，探讨在qr控制模式下如何优化设计反激变压器，敬请期待！
原文标题：【芯朋宝典】反激变压器优化设计之三
文章出处：【微信公众号：芯朋微电子】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。
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