摘要：  利用LD7533瞬间高功率输出解决方案，实验结果证明可实现瞬间高功率输出并降低变压器设计成本，在应用需求与设计成本之间取得最好的平衡点。另外，如果调整它的软启动时间及过载保护延迟时间，即可满足各种不同产品的应用需求。

关键字：  打印机，  硬盘机，  马达，  转换器

手工具机、喷墨式打印机及硬盘机等马达性负载启动瞬间需要较高的启动电流，此类产品的电源供应器要求在启动瞬间提供较高的峰值功率(peak power)输出，但平时工作状态时所需的功率却又远低于启动瞬间所需功率。面对如此大范围变化的功率需求，若以启动瞬间的条件来设计变压器，会造成平时工作状态的过度设计而增加设计成本，因此，应用需求与设计成本之间的取舍往往造成设计上的困难。为了对这些需求进行最佳化设计，以下我们将针对需求特性及原理进行分析。

根据法拉第定律，反激式转换器(flyback converter)的能量转换公式如式1所示，由以下公式我们可以看出，一次侧的峰值电流变化量受到输入电压(VI)、电感感量(L)、导通时间(DON)以其操作频率(FSW)等参数影响。对于前述例子而言，启动瞬间需要较大的启动电流(IP)，因此开关导通时间会随着负载不断增加，使得峰值电流变化(?IP)也随之上升，此时，磁通量密度可能会因为过大的峰值电流变化而超过其承载上限值(BMAX)，造成变压器饱和产生短路线现象，导致一次侧峰值电流急速增加而毁损周边原件(如图1所示)。

由公式1可知，峰值电流变化和开关切换频率呈反比关系，如公式2所示。如果令开关切换频率随负载增加而提升(图2)，则能够有效抑制峰值电流的变化量，不仅可提供瞬间高瓦特数输出，提升瞬间的启动能力，更能降低变压器在启动瞬间的磁通，缩小组件尺寸并降低成本。

目前市面上的PWM IC并无专门针对该应用的解决方案，如果要满足上述需求则需要增加外围应用电路。因此，下面将使用一款符合这种需求的产品LD7533来进行说明。

LD7533是一款电流模式控制IC，集成了过电压保护(OVP)、过温保护(OTP)及过载保护(OLP)等保护功能，同时还具备可调式软启动、电压过低锁定(UVLO)、内置输出PWM频率跳动及前缘突波遮蔽(LEB)等功能。此外，LD7533拥有低启动电流(<18μA)及轻载运作时极低的操作电流(<1mA)，与传统电流模式控制设计相比，能实现更精简的设计和节能要求。

以18W(12V/1.5A)应用为例，当峰值功率需求达到36W(12V/3A)时，LD7533将原有PWM频率由62KHz提升至180KHz，以避免变压器产生饱和现象，这不仅可以满足瞬间较高瓦特数需求，更能有效降低最大磁通量密度(BMAX)达21%(如图3所示)。

这款LD7533还提供了软启动时间及过载保护延迟时间调整的功能，可满足各种不同产品的应用需求。

如图4所示，通过调整CT 脚位上的电容，可调整下列参数：软启动时间(Soft-start time)：有效降低MOSFET上尖波电压(Spike)大小。过载保护延迟时间(OLP delay time)：以满足各种不同的峰值功率时间需求，同时兼顾系统应用的安全性。

应用实例

如果使用传统PWM IC来实现上述功能，往往需要增加许多外围电路，不仅增加设计时间与材料成本，电路的可靠度也是一大问题。如图5所示，LD7533成功集成了应用所需电路，提供了极精简化设计的解决方案，让设计工程师能更快速地完成产品设计。

本文小结

利用LD7533瞬间高功率输出解决方案，实验结果证明可实现瞬间高功率输出并降低变压器设计成本，在应用需求与设计成本之间取得最好的平衡点。另外，如果调整它的软启动时间及过载保护延迟时间，即可满足各种不同产品的应用需求。

低启动电流(<18μA)及轻载运作时只消耗了非常低的操作电流(<1mA)，与传统电流模式控制相比，这款产品设计更精简、节能，符合能源之星等各国相关节能规范要求。

由LD7533提供的高可靠度外围应用线路集成解决方案来看，精简化的电路能有效减少设计工程师的设计时间及降低材料等设计成本，大幅缩短项目开发所需时间。