【IC】 必易微KP35001高性能反激电路双路输出控制芯片，完美解决反激电路双路输出交叉调整率的问题
在反激电路的多路输出应用中，如何优化交叉调整率一直是业内的一个技术难题。以双路输出应用为例，对于反激副边的双绕组来说，系统通常以重载一路作为反馈支路，而另一路根据电压比例选择合适的绕组匝比。由于非反馈支路实际上属于开环工作状态，因此两路负载的工作状态对其输出电压精度影响极大。而为了提高输出电压精度，通常会在系统后级增加LDO电路或者DC-DC变换器，但这会带来BOM成本增加，EMI难以调试等问题。
针对共地架构的双路输出的应用场合，必易微推出了高性能反激电路双路输出控制芯片KP35001。该芯片集成了TL431和40V功率开关管，无需额外的绕组，即可输出高精度的双路供电电压。该产品主要适用于家电等双路输出应用场合。下面我们进行详细介绍。
图 1. KP35001典型应用电路图
KP35001新品亮点
图 2. KP35001芯片引脚图
KP35001是一款提供双路输出电压的功率开关，无需额外的绕组，完美解决反激电路双路输出交叉调整率的问题。芯片采用SOP-8封装，集成完备的保护功能。
除此之外，KP35001还具备如下技术亮点：
亮点1 高集成度设计
以两路输出电压分别为12V和5V为例。如图3所示，变压器副边绕组输出两路供电，高压供电支路通过二极管D1和D2，输出12V电压；低压供电支路通过二极管D1和KP35001内部集成的功率MOSFET，输出5V电压。当芯片内部功率MOSFET导通时，副边绕组为5V的供电支路提供能量；反之，当芯片内部功率MOSFET关断时，副边绕组为12V的供电支路提供能量。因此，芯片通过合理地控制内部功率MOSFET的开通和关断，即可获得两路高精度的输出电压。
REF管脚和COMP管脚提供12V供电支路的反馈控制，将反馈信号通过光耦传递给原边的控制器，与常规的SSR 反馈控制原理相同。FB管脚提供5V供电支路的反馈控制，以获得高精度的5V支路的输出电压。
图 3. 芯片内部基本功能单元
亮点2 自适应同步检测，逐周期分配能量，输出纹波小
芯片根据DEM管脚信号，判断原边反激电路的开关周期，并逐周期地分配能量到5V和12V两路，以减小输出纹波，提高系统稳定性。
表 1. 不同负载工况下两路输出电压纹波
亮点3 效率高，成本低
相比于传统的LDO方案和DC-DC方案实现两路输出的架构，KP35001实现两路输出的架构具有明显的效率优势和成本优势。
LDO方案：效率较低，且带载能力弱；为了提高效率，通常采用副边两绕组架构，以降低LDO支路的输入输出压降，但这样的结构更加复杂，也提高了成本。
图 4. LDO方案实现两路输出
DC-DC方案：效率高，带载能力强，但由于需要增加一级DC-DC变换器，电路器件多，成本高，且EMI难以调试。
图 5. DC-DC方案实现两路输出
表 2. KP35001方案与传统方案对比
亮点4 交叉调整率好
当其中一路输出的负载固定时，改变另一路负载大小，记录两路输出电压最大变化率。如下图6，图7和图8所示，在典型交流输入电压（120Vac，230Vac）下，当12V支路空载，半载（0.25A）和满载（0.5A）时，5V支路从空载到1A（0.8A）变化，12V支路的电压调整率低于1%，而5V支路的电压调整率低于1.7%。
图 6. 12V支路空载，5V支路负载电流（0->1A）变化
图 7. 12V支路半载（0.25A），5V支路负载电流（0->1A）变化
图 8. 12V支路满载（0.5A），5V支路负载电流（0->0.8A）变化
亮点5 EMI调试简单
不同于后级带DC-DC变换器的系统，KP35001实现两路输出方案与普通的单路输出反激方案一样，无需额外增加EMI器件，也降低了EMI调试的难度。
图 9. CE（220Vac输入，满载输出）
图 10. CE（110Vac输入，满载输出）
亮点6 完备的保护功能 保证系统可靠运行
KP35001集成有完备的保护功能，如下表所示，保证了系统可靠地运行。
表 3. 芯片保护功能列表
总结
必易微专注于提供“独特创新、易于使用”的整体芯片解决方案和系统集成，本次推出的高性能反激电路双路输出控制芯片KP35001，为两路输出应用提供了全新的思路和方案。该专利架构具有结构简单，成本低，效率高，EMI性能良好，双路输出精度高，交叉调整率好等优势。
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