1 简介

交流/直流 USB 电力输送 (PD) 充电器需要更高的效率和紧凑的尺寸，这给电源设计带来了重大挑战。对于低于 100W 的电源应用，准谐振 (QR) 反激式拓扑尤其受欢迎，因为它利用谷底开关技术提高了效率并降低了开关损耗。随着 GaN 等半导体技术的进步，反激式拓扑不断实现更高的功率密度和效率，使其成为 USB PD 充电器和其他紧凑型电源等应用的理想之选。图 1-1 显示了 TI 采用自偏置 VCC UCG28826 的 GaN 集成反激式转换器。

对于大部分反激式控制器，VCC 引脚为器件提供偏置，从而为内部基准、栅极驱动器、稳压器、控制电路和保护功能供电。需要通过辅助绕组提供额外的整流电路来提供 VCC 偏置。因此，使用此方法获得的 VCC 偏置与输出电压成正比。因此，这就产生了两个问题：辅助绕组会增大电路的体积，而需要宽输出电压范围的应用则需要内部和外部功率转换级来缩小至 VCC 范围，从而增加外部元件并降低效率。

自偏置 VCC 电路可用于应对上述问题。通过在 VCC 引脚上采用电容器，可以收集开关节点和变压器中存储的能量，作为控制器的电源。使用该方法，无需辅助绕组。该方法利用正确的外部电容器配置来实现精确的电压检测和输出电压。此外，去除辅助绕组不仅简化了变压器制造，还简化了 EMI 设计过程。