傳統(tǒng)的反激式轉(zhuǎn)換器有一個(gè)缺點(diǎn)，即變壓器漏感和主開(kāi)關(guān)寄生電容諧振引起的振鈴；這會(huì)給開(kāi)關(guān)帶來(lái)高電壓應(yīng)力。此外，漏感能量被浪費(fèi)在無(wú)源鉗位中，例如最常用的 RCD 緩沖器，從而限制了轉(zhuǎn)換器效率并導(dǎo)致熱耗散。
　　有源鉗位反激 (ACF) 架構(gòu)將回收反激變壓器漏電感能量，并限制關(guān)斷期間初級(jí) FET 漏極的電壓尖峰。本文首先回顧了 50 年前反激轉(zhuǎn)換器架構(gòu)在電源管理設(shè)計(jì)界出現(xiàn)的歷史。本文繼續(xù)深入探討有源鉗位反激架構(gòu)的技術(shù)，并從技術(shù)角度介紹了 Silanna 的新型緊湊型設(shè)計(jì)。Silanna 獨(dú)特的全集成 ACF 控制器（如 SZ1110 和 SZ1130）采用 16 引腳 SOIC 封裝，提供高度緊湊的設(shè)計(jì)。該 IC 具有 OptiModeTM 智能數(shù)字控制，可逐周期調(diào)整操作模式，以最大限度地提高效率、保持低 EMI、動(dòng)態(tài)快速調(diào)節(jié)負(fù)載以及適應(yīng)線路負(fù)載和電壓變化。
　　采用 SZ1130 的 65W 通用輸入 AC/DC 電源全硅實(shí)現(xiàn)效率達(dá)到 94% 以上。
　　50 年前，正向轉(zhuǎn)換器進(jìn)入了電源管理架構(gòu)領(lǐng)域。這種設(shè)計(jì)一直主導(dǎo)著商用電源領(lǐng)域，尤其是在 50W 功率級(jí)別。
　　1975 年 6 月，當(dāng) Massey 和 La Duca 提出一種架構(gòu)解決方案時(shí)，“你父親的 ACF”架構(gòu)開(kāi)始成型，該解決方案旨在通過(guò)使用電壓鉗來(lái)幫助優(yōu)化電源重置。他們能夠調(diào)整幅度，以便在轉(zhuǎn)換器重置間隔期間提供最低必要電壓。
　　隨后，在 1981 年，Carsten 采用了具有多種變體的有源鉗位電路。這在占空比變化時(shí)提供了最佳復(fù)位電壓，并恢復(fù)了大部分核心能量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)稱(chēng)核心激勵(lì)和低損耗開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換。您父親的有源鉗位反激概念誕生了，此后幾乎消除了鉗位和開(kāi)關(guān)損耗。
　　此后的變化包括將開(kāi)關(guān)頻率從約 2 kHz 提高到 500 kHz 甚至更高。這主要得益于器件改進(jìn)、封裝進(jìn)步和尺寸要求降低。隔離或非隔離反激拓?fù)渫ǔＪ请x線轉(zhuǎn)換器的關(guān)鍵部分，其輸出功率范圍從幾瓦到 100 W 左右。該架構(gòu)基于單開(kāi)關(guān)拓?fù)?，?dāng)電源開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，從輸入獲取能量并存儲(chǔ)在變壓器的初級(jí)電感中，然后當(dāng)電源開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，該能量被傳輸?shù)酱渭?jí)輸出。效率、功率密度和低待機(jī)功率是反激拓?fù)浼捌淇煽啃缘闹匾蟆?br>　　不斷縮小的“墻疣”　　充電器適配器，又稱(chēng)“Wall Wart”，用作典型的開(kāi)關(guān)電源 (SMPS)。電源轉(zhuǎn)換器功能每秒打開(kāi)和關(guān)閉 FET 數(shù)十萬(wàn)次；這稱(chēng)為開(kāi)關(guān)頻率。頻率越高，磁性越小。我們不希望開(kāi)關(guān)頻率過(guò)高，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題：

　　圖 1：Silanna 的全硅 ACF IC 在一個(gè)封裝中集成了四種功能
　　1. 變壓器漏電感——每次 FET 切換時(shí)，能量都會(huì)存儲(chǔ)在變壓器寄生電感中，然后通過(guò) RCD 箝位耗散。但是，如果開(kāi)關(guān)頻率過(guò)高，則會(huì)導(dǎo)致過(guò)度損耗，從而導(dǎo)致適配器過(guò)熱。有源箝位可以利用漏電能量來(lái)提高效率。如何實(shí)現(xiàn)？通過(guò)將其存儲(chǔ)在電容箝位中，然后在開(kāi)關(guān)周期的后期將其傳送到輸出。
　　2. 通過(guò)智能控制鉗位，可在 FET 上實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)關(guān) (ZVS)，從而通過(guò)降低開(kāi)關(guān)損耗來(lái)提高整體效率。這將使設(shè)計(jì)人員能夠提高有源鉗位反激 (ACF) 的開(kāi)關(guān)頻率。
　　ACF 優(yōu)勢(shì)
　　為了以最佳方式控制 ACF，控制器需要智能且快速。Silanna 全硅 SZ1110 (33W) 和 SZ1130 (65W) 有源鉗位反激 (ACF) PWM 控制器集成了自適應(yīng)數(shù)字 PWM 控制器 (Opti-ModeTM) 和超高壓 (UHV) 組件：有源鉗位 FET、有源鉗位柵極驅(qū)動(dòng)器和啟動(dòng)穩(wěn)壓器。該 IC 解決方案可創(chuàng)建最高集成度的 ACF 控制器。圖 1。
　　Silanna 有源鉗位反激式轉(zhuǎn)換器的功能操作（圖 2）
　　ACF操作主要優(yōu)點(diǎn)(圖3)
　　1. ACF 可降低峰值電壓，并實(shí)現(xiàn)更激進(jìn)的匝數(shù)比。SR FET 電壓額定值可降低。ACF 可回收漏電能量，從而提高效率。有源鉗位 FET 中的軟開(kāi)關(guān)可降低 EMI。
　　2. 有源鉗位可使 QR 谷值更低，遠(yuǎn)低于 200V，主開(kāi)關(guān)接近 ZVS。由于開(kāi)關(guān)損耗更低，開(kāi)關(guān)電壓更小，EMI 更低，因此效率更高。
　　電源接觸點(diǎn)（圖 4 中以藍(lán)色顯示）受益于 OptiMode 功能，可以持續(xù)監(jiān)控以下關(guān)鍵區(qū)域：
　　主開(kāi)關(guān)逐周期調(diào)整開(kāi)/關(guān)時(shí)間
　　通過(guò)持續(xù)監(jiān)控保持高效率、低 EMI、線路/負(fù)載調(diào)節(jié)以及其他關(guān)鍵參數(shù)的能力　　即使在變化的負(fù)載/線路/溫度下也能優(yōu)化系統(tǒng)性能

　
　　圖 2：有源鉗位反激式操作步驟

　　圖3：ACF的主要優(yōu)點(diǎn)
　　因此，65W 通用輸入 AC/DC 電源的全硅實(shí)現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn) >94% 的效率，并在變化的負(fù)載/線路/溫度條件下保持平坦的效率曲線。
　　OptiMode 還提供：
　　通過(guò)選擇最佳運(yùn)營(yíng)模式實(shí)現(xiàn)最高效率
　　突發(fā)模式、自適應(yīng)谷底開(kāi)關(guān)模式以及其他專(zhuān)有模式
　　故障保護(hù)
　　SZ1110 和 SZ1130 提供全面的故障保護(hù)列表，包括過(guò)流保護(hù) (OCP)、輸入和輸出過(guò)壓保護(hù) (OVP)、過(guò)功率保護(hù) (OPP)、內(nèi)部和外部過(guò)溫保護(hù) (OTP) 等。SZ1110/30 有三個(gè)版本，每個(gè)版本都有不同的故障保護(hù)功能供設(shè)計(jì)人員選擇：
　　1. 部件編號(hào) SZ11XX-00 具有針對(duì)所有故障的間歇模式故障保護(hù)
　　2. 部件編號(hào) SZ11XX-02 具有斷續(xù)模式故障保護(hù)（OTP 鎖存）　　部件編號(hào) SZ11XX-03 具有鎖存模式故障保護(hù)（欠壓 {UV} 自動(dòng)恢復(fù)）其中，XX = 10 和 30，分別用于支持高達(dá) 33W 和 65W 輸出功率應(yīng)用的集成 ACF 控制器。IC 封裝16 引腳封裝有兩個(gè)引腳被移除：引腳 2 和 5。圖 5。

　　圖 4：OptiMode 可以調(diào)整圖中藍(lán)色圓圈內(nèi)的接觸點(diǎn)
　　IC 封裝16 針?lè)庋b已移除兩個(gè)引腳：引腳 2 和 5。圖 5。　　圖 5：從封裝中移除引腳 2 和 5

　　圖 5：從封裝中移除引腳 2 和 5
　　原因是引腳 1、3 和 4 是超高壓 (UHV) 引腳，其絕對(duì)最大額定值為 620 V。移除引腳 2 和 5 是為了滿足這些 UHV 引腳的爬電距離要求，使 UHV 遠(yuǎn)離 5 到 10 V 的低壓引腳。引腳 3 和 4 可以彼此相鄰，因?yàn)樗鼈冎g的差分電壓最大僅為 6 V。圖 6。