傳統(tǒng)的反激式轉換器有一個缺點，即變壓器漏感和主開關寄生電容諧振引起的振鈴；這會給開關帶來高電壓應力。此外，漏感能量被浪費在無源鉗位中，例如最常用的 RCD 緩沖器，從而限制了轉換器效率并導致熱耗散。
　　有源鉗位反激 (ACF) 架構將回收反激變壓器漏電感能量，并限制關斷期間初級 FET 漏極的電壓尖峰。本文首先回顧了 50 年前反激轉換器架構在電源管理設計界出現(xiàn)的歷史。本文繼續(xù)深入探討有源鉗位反激架構的技術，并從技術角度介紹了 Silanna 的新型緊湊型設計。Silanna 獨特的全集成 ACF 控制器（如 SZ1110 和 SZ1130）采用 16 引腳 SOIC 封裝，提供高度緊湊的設計。該 IC 具有 OptiModeTM 智能數(shù)字控制，可逐周期調整操作模式，以最大限度地提高效率、保持低 EMI、動態(tài)快速調節(jié)負載以及適應線路負載和電壓變化。
　　采用 SZ1130 的 65W 通用輸入 AC/DC 電源全硅實現(xiàn)效率達到 94% 以上。
　　50 年前，正向轉換器進入了電源管理架構領域。這種設計一直主導著商用電源領域，尤其是在 50W 功率級別。
　　1975 年 6 月，當 Massey 和 La Duca 提出一種架構解決方案時，“你父親的 ACF”架構開始成型，該解決方案旨在通過使用電壓鉗來幫助優(yōu)化電源重置。他們能夠調整幅度，以便在轉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。這在占空比變化時提供了最佳復位電壓，并恢復了大部分核心能量，實現(xiàn)了對稱核心激勵和低損耗開關轉換。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關損耗。
　　此后的變化包括將開關頻率從約 2 kHz 提高到 500 kHz 甚至更高。這主要得益于器件改進、封裝進步和尺寸要求降低。隔離或非隔離反激拓撲通常是離線轉換器的關鍵部分，其輸出功率范圍從幾瓦到 100 W 左右。該架構基于單開關拓撲，當電源開關打開時，從輸入獲取能量并存儲在變壓器的初級電感中，然后當電源開關關閉時，該能量被傳輸?shù)酱渭壿敵?。效率、功率密度和低待機功率是反激拓撲及其可靠性的重要要求。
　　不斷縮小的“墻疣”　　充電器適配器，又稱“Wall Wart”，用作典型的開關電源 (SMPS)。電源轉換器功能每秒打開和關閉 FET 數(shù)十萬次；這稱為開關頻率。頻率越高，磁性越小。我們不希望開關頻率過高，因為這會導致問題：

　　圖 1：Silanna 的全硅 ACF IC 在一個封裝中集成了四種功能
　　1. 變壓器漏電感——每次 FET 切換時，能量都會存儲在變壓器寄生電感中，然后通過 RCD 箝位耗散。但是，如果開關頻率過高，則會導致過度損耗，從而導致適配器過熱。有源箝位可以利用漏電能量來提高效率。如何實現(xiàn)？通過將其存儲在電容箝位中，然后在開關周期的后期將其傳送到輸出。
　　2. 通過智能控制鉗位，可在 FET 上實現(xiàn)零電壓開關 (ZVS)，從而通過降低開關損耗來提高整體效率。這將使設計人員能夠提高有源鉗位反激 (ACF) 的開關頻率。
　　ACF 優(yōu)勢
　　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、有源鉗位柵極驅動器和啟動穩(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 有源鉗位反激式轉換器的功能操作（圖 2）
　　ACF操作主要優(yōu)點(圖3)
　　1. ACF 可降低峰值電壓，并實現(xiàn)更激進的匝數(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 中的軟開關可降低 EMI。
　　2. 有源鉗位可使 QR 谷值更低，遠低于 200V，主開關接近 ZVS。由于開關損耗更低，開關電壓更小，EMI 更低，因此效率更高。
　　電源接觸點（圖 4 中以藍色顯示）受益于 OptiMode 功能，可以持續(xù)監(jiān)控以下關鍵區(qū)域：
　　主開關逐周期調整開/關時間
　　通過持續(xù)監(jiān)控保持高效率、低 EMI、線路/負載調節(jié)以及其他關鍵參數(shù)的能力　　即使在變化的負載/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
　　因此，65W 通用輸入 AC/DC 電源的全硅實現(xiàn)可以實現(xiàn) >94% 的效率，并在變化的負載/線路/溫度條件下保持平坦的效率曲線。
　　OptiMode 還提供：
　　通過選擇最佳運營模式實現(xiàn)最高效率
　　突發(fā)模式、自適應谷底開關模式以及其他專有模式
　　故障保護
　　SZ1110 和 SZ1130 提供全面的故障保護列表，包括過流保護 (OCP)、輸入和輸出過壓保護 (OVP)、過功率保護 (OPP)、內部和外部過溫保護 (OTP) 等。SZ1110/30 有三個版本，每個版本都有不同的故障保護功能供設計人員選擇：
　　1. 部件編號 SZ11XX-00 具有針對所有故障的間歇模式故障保護
　　2. 部件編號 SZ11XX-02 具有斷續(xù)模式故障保護（OTP 鎖存）　　部件編號 SZ11XX-03 具有鎖存模式故障保護（欠壓 {UV} 自動恢復）其中，XX = 10 和 30，分別用于支持高達 33W 和 65W 輸出功率應用的集成 ACF 控制器。IC 封裝16 引腳封裝有兩個引腳被移除：引腳 2 和 5。圖 5。

　　圖 4：OptiMode 可以調整圖中藍色圓圈內的接觸點
　　IC 封裝16 針封裝已移除兩個引腳：引腳 2 和 5。圖 5?！　D 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 遠離 5 到 10 V 的低壓引腳。引腳 3 和 4 可以彼此相鄰，因為它們之間的差分電壓最大僅為 6 V。圖 6。