在消費電子與LED照明領(lǐng)域，電源設(shè)計的微型化與成本優(yōu)化已成為行業(yè)發(fā)展的核心命題。初級側(cè)控制(Primary Side Regulation, PSR)技術(shù)憑借其獨特的電路架構(gòu)，通過消除傳統(tǒng)光耦合器與TL431等元件，在小功率電源領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。本文將深入解析PSR技術(shù)實現(xiàn)恒壓恒流(CVCC)的原理，并探討其精度優(yōu)化策略。

PSR技術(shù)的核心在于通過變壓器輔助繞組實現(xiàn)輸出電壓的間接采樣。在反激式拓?fù)渲?，?dāng)主開關(guān)管關(guān)斷時，變壓器初級儲能通過次級繞組釋放，此時輔助繞組電壓與次級輸出電壓呈線性比例關(guān)系。以典型應(yīng)用為例，在輸出電壓為5V、二極管正向壓降為0.7V的場景中，輔助繞組電壓可通過公式計算得出，該電壓經(jīng)控制器內(nèi)部誤差放大器與參考電壓比較后，動態(tài)調(diào)整開關(guān)管占空比，形成閉環(huán)控制。

相較于傳統(tǒng)次級側(cè)反饋(SSR)方案，PSR架構(gòu)省去了光耦、TL431及配套阻容元件，電路板面積縮減30%以上。以UCC28722控制器為例，其采用SOT23-6封裝，集成高壓BJT驅(qū)動與動態(tài)保護(hù)功能，支持80kHz開關(guān)頻率，在25W USB充電器設(shè)計中可實現(xiàn)<50mW空載功耗，成本較SSR方案降低15%。

恒壓(CV)模式通過檢測輔助繞組去磁結(jié)束點的電壓實現(xiàn)輸出穩(wěn)壓。針對變壓器漏感引發(fā)的電壓尖峰，PSR控制器普遍采用延時采樣技術(shù)。例如，F(xiàn)SEZ1317芯片在開關(guān)管關(guān)斷4.5μs后啟動采樣，避開漏感振鈴周期。部分方案通過并聯(lián)22-68pF電容至CS引腳，進(jìn)一步抑制高頻噪聲。

恒流(CC)模式則依托初級峰值電流與導(dǎo)通時間比的固定關(guān)系。在DCM模式下，輸出電流公式表明，當(dāng)控制器維持Td/T比值恒定(如OB系列芯片設(shè)定為0.5)，輸出電流僅與初級峰值電流相關(guān)。MP023控制器通過限制CS引腳電壓至0.8V，實現(xiàn)±3%的電流精度，滿足LED驅(qū)動需求。

1. 變壓器容差補償

變壓器匝數(shù)比偏差是導(dǎo)致輸出誤差的主要因素。PSR控制器通過內(nèi)置補償算法動態(tài)調(diào)整參考電壓，例如立锜科技RT7732芯片采用三段式補償曲線，在輸入電壓85-265VAC范圍內(nèi)，將CV精度從±5%提升至±2%。

2. 線纜壓降補償

針對長線纜場景，PSR方案通過INV引腳外接電阻網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)程補償。以65W筆記本適配器為例，在2米輸出線條件下，通過調(diào)節(jié)10kΩ電阻分壓比，可使末端電壓波動從±8%降至±2%。TI UCC28722控制器更支持可編程電纜補償，通過CBC引腳外接電阻實現(xiàn)0-15%的補償范圍。

3. EMI優(yōu)化技術(shù)

為滿足CISPR 32標(biāo)準(zhǔn)，PSR控制器集成抖頻與驅(qū)動柔化技術(shù)。安森美NCP1342采用±4kHz頻率抖動，將傳導(dǎo)噪聲頻譜能量分散至更寬頻帶;英飛凌CoolSET系列通過控制MOSFET柵極電壓上升斜率，使輻射干擾降低10dBμV。

在15W LED驅(qū)動領(lǐng)域，PSR方案展現(xiàn)顯著優(yōu)勢。以FSEZ1216控制器為例，其集成600V MOSFET與高壓啟動電路，支持90-305VAC輸入，功率密度達(dá)0.3W/cm3，較SSR方案提升40%。在恒流精度方面，通過優(yōu)化CS引腳采樣電路，實現(xiàn)±2%的輸出電流穩(wěn)定性，滿足高顯色指數(shù)LED需求。

對于25W USB PD充電器，PSR技術(shù)面臨效率與熱設(shè)計的挑戰(zhàn)。必易微KP3210B采用谷底開關(guān)技術(shù)，在90VAC輸入時峰值效率達(dá)92%，較硬開關(guān)方案提升3個百分點。其內(nèi)置過熱保護(hù)功能，在結(jié)溫150℃時自動降頻，確保系統(tǒng)可靠性。

隨著第三代半導(dǎo)體器件普及，PSR技術(shù)向更高功率密度演進(jìn)。英飛凌推出的CoolGaN?方案，通過集成650V GaN HEMT與驅(qū)動電路，在65W適配器中實現(xiàn)14W/in3的功率密度，較傳統(tǒng)Si方案提升2倍。同時，數(shù)字控制技術(shù)的引入使PSR方案具備更強(qiáng)的適應(yīng)性，如MPS MP6924通過I2C接口實現(xiàn)動態(tài)參數(shù)配置，滿足不同應(yīng)用場景需求。

然而，PSR技術(shù)在中大功率場景仍面臨挑戰(zhàn)。在100W以上電源中，變壓器寄生參數(shù)導(dǎo)致的交叉調(diào)整率惡化問題突出。通嘉科技LD7575控制器通過采用加權(quán)反饋技術(shù)，在雙路輸出場景中將交叉調(diào)整率從±8%優(yōu)化至±3%，為PSR技術(shù)向更高功率拓展提供可能。

PSR技術(shù)通過創(chuàng)新性的初級側(cè)反饋機(jī)制，在小功率電源領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了成本、體積與性能的完美平衡。隨著材料科學(xué)與控制算法的持續(xù)突破，PSR方案正從消費電子向工業(yè)電源領(lǐng)域滲透，成為推動電源技術(shù)革新的關(guān)鍵力量。