简化离线式开关电源的设计

　　保护功能

　　所有的离线式电源必须达到一定的安全标准，图4所示的设计具有良好的保护功能，得益于控制器具有的过载保护、过压保护、过流保护、欠压保护和过热保护特性。

　　如果电源超负载但未短路，输出电压将会降低，反馈电压上升，占空比增加以进行补偿。然而，因为初边电流有限，可转换的最大功率也是有限的，因此反馈电压将继续上升。一旦它达到阈值，器件的开关动作就会停止。过载保护可延时以避免负载瞬变导致的错误触发。如果在反馈回路中出现开路故障，反馈引脚电压将上升，导致工作循环增加，输出电压也将上升，Vcc引脚电压同样也上升，一旦Vcc电压达到保护阈值，设备就关闭，以避免损害次级。

　　如果在反馈回路中出现短路故障，反馈引脚将接地，器件的开关动作也会停止。如果次级整流器发生短路，或负载短路，在开关闭合之后，立即有大电流流经开关，从而造成损害。因此，器件会测量在开关闭合后极短时间内的电流，如果电流值比阈值高，器件会停止运转。如果器件试着自动重新启动，保护功能会锁死开关动作以避免重复的应力。另外，器件具有前沿屏蔽功能。

　　针对特定应用的改进

　　低功率电源常常是备用、辅助电源，或用于内务处理，FSDH0165或FSDH565等单芯片器件适用于此类电源，芯片集成了控制器和SenseFET。

　　由于器件采用BCDMOS技术制造，不存在起动电阻器。有可能将高压整流电源直接连接到器件上，其起动与双芯片器件相似，然而，区别是该器件用内部电流源为Vcc电容器充电，一旦Vcc引脚电压达到阈值电压，器件起动，电流源从内部断开，因此在正常运作期间，不从电路中直接吸取能量，因而效率提高。对于较高功率电源，可采用图5所示的系统，它与先前的系统很相似，但它以准谐振模式工作，Lm不是一个单独的元件，而是变压器的一部分。

　　在这种模式下，开关频率与输入电压和负载水平无关，在低输入电压和大负载的情况下，频率降低，而在高输入电压和小负载的情况下，开关频率升高。在最大输入电压下，所需频率不应超过最高开关频率150kHz，因此施加的负载应有所限制。准谐振模式的优点是EMI较低和效率较高。

　　这里未出现先前所用的传统RCD(电阻器电容器二极管)缓冲器，作为替代，采用一个与开关并联的小型电容器，电源开关配有一个额外的同步引脚，用于开通SenseFET。在次级二极管截止之前，其工作与非连续电流反激方式基本相同。在初级二极管截止后，开关管漏极开始振铃动作，频率由串联的电容器和初级电感量所决定。同步引脚电压开始下降，当电压超过阈值时，开关再次闭合。选择合适的同步引脚元件，使得漏极电压达到最小值时，同步电压达到阈值。该系统为软开关型，具有很小的EMI，因为漏极电压很小，开关损耗也降至最低。

　　但这里忽略了功率因数校正问题，因为在欧洲已经要求所有功耗超过75W的设备需进行功率因数校正。

　　有几种方法可实现功率因数校正，从简单的无源解决方案到较复杂和性能较好的有源解决方案。飞兆半导体的ML4803采用小型8引脚封装，集成了PFC和PWM SMPS控制器，在技术和成本具有相当的优势。

　　现在已经有多种适合不同应用和功率范围的器件，使离线式开关电源的设计变得更为简单。