這期內(nèi)容同樣是關(guān)于現(xiàn)有的ACF控制器SZ1131中的控制方案。該控制器出自Silanna 半導(dǎo)體公司。不過，與前面兩種控制器中實現(xiàn)的ACF專用控制策略不同的是，該控制器將ACF所需要的鉗位管和反激控制器結(jié)合，實現(xiàn)ACF的功能控制。因此，該控制器使ACF適配器具有更小的封裝體積和更高的功率密度輸出。

圖1 SZ1131內(nèi)部架構(gòu)

圖1所示為SZ1131的應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)。該控制器將反激控制器、有源鉗位功率管、有源鉗位驅(qū)動、和高壓啟動電路模塊集成在一個芯片上，使系統(tǒng)電路設(shè)計中省去了鉗位管和鉗位電路的元件和電路安排，從而實現(xiàn)更小的體積和更高的功率密度。從公司官網(wǎng)了解到，該控制芯片可以滿足100W的ACF樣機設(shè)計。此外，該控制芯片也集成了過壓、過流、過功率、過溫等保護功能，實現(xiàn)系統(tǒng)的安全工作。該芯片的內(nèi)部框圖如圖2所示。

圖2 SZ1131內(nèi)部框圖

雖然該控制芯片表面上采用反激控制器實現(xiàn)ACF的控制功能，但在實際控制過程中也考慮到ACF的所需的ZVS調(diào)節(jié)。根據(jù)芯片手冊，該控制芯片將全負載范圍內(nèi)的ACF的工作狀態(tài)分為自適應(yīng)的逐周期ZVS模式、輕載Burst模式、準(zhǔn)諧振QR模式，自動調(diào)節(jié)的谷底導(dǎo)通VMS模式和低功耗模式。上述的幾種工作狀態(tài)在芯片手冊中并沒有詳細說明，下面的內(nèi)容僅為我個人的一些猜想。

1）自適應(yīng)ZVS模式：通過檢測橋臂中點電壓，判斷ZVS的實現(xiàn)狀態(tài)，然后通過調(diào)節(jié)鉗位管導(dǎo)通時間實現(xiàn)逐周期ZVS。在該模式中，通過峰值電流模控制實現(xiàn)輸出電壓的調(diào)節(jié)。

2）輕載Burst模式：該工作模式類似于UCC28780中的Burst模式。在該模式中既含有大的ON-OFF周期用于實現(xiàn)Burst模式，也包含小的開關(guān)周期用于實現(xiàn)功率管周期性開關(guān)動作。ON-OFF周期的占空比通過判斷峰值電流控制信號的大小調(diào)節(jié)，開關(guān)周期內(nèi)的控制邏輯和大負載下的自適應(yīng)ZVS模式應(yīng)該類似。

3）準(zhǔn)諧振QR模式：該模式下可能使鉗位管關(guān)閉，使系統(tǒng)工作在準(zhǔn)諧振反激模式，實現(xiàn)低負載下較高的效率工作。根據(jù)內(nèi)部框圖可知，該模式通過檢測輔助繞組電壓實現(xiàn)控制動作。

4）自動調(diào)節(jié)的谷底導(dǎo)通模式：該模式下系統(tǒng)可能工作在DCM反激模式，通過調(diào)節(jié)谷底導(dǎo)通的位置，從而實現(xiàn)較高的工作效率。

具體的內(nèi)部控制策略可能有所不同。采用該控制所實現(xiàn)的系統(tǒng)樣機如圖3所示。該樣機實現(xiàn)65W的功率輸出，功率密度達到30W/in3，效率可以達到94.5%。圖4所示為該樣機的工作波形，從波形中可以推測ACF正處于谷底導(dǎo)通模式或QR工作模式下。關(guān)于ACF系統(tǒng)樣機將在下一期對比分析。

圖3SZ1131 demo樣機

圖4 SZ1131樣機工作波形