【正文】 由 FB 誤差訊號(hào)的高低控制 MOS 開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間，同時(shí) MOS 開關(guān)關(guān)閉時(shí)選擇不同的波谷做開啟，以此來決定不導(dǎo)通時(shí)間，但是當(dāng)需求的能量太大時(shí)，此時(shí) MOS 開關(guān)無法承受如此龐大的能量流過，可能會(huì)造成燒掉或是損毀，因此這顆充電 IC 會(huì)去限制最高頻率，避免頻率過高，通過 MOS 開關(guān)的能量過大，確保 MOS 開關(guān)工作在正常的狀 況底下。 為了配合本計(jì)劃提出的低耗能綠能模式，我們將結(jié)合波谷偵測(cè)和綠能控制，提出新的控制技術(shù)如圖六所示，在輕載時(shí)大大降低操作頻率，使得待機(jī)能量可以大大降低，更詳細(xì)的介紹會(huì)在下面綠能模式控制里解釋。所以我們將會(huì)在本計(jì)劃中實(shí)現(xiàn)波谷的偵測(cè)，使得我們的系統(tǒng)在待機(jī)時(shí)有最小的耗能。當(dāng)系統(tǒng)操作在重載時(shí)，這個(gè)浪費(fèi)的能量并不明顯，但是在輕載時(shí)， 這個(gè)能量就相當(dāng)大。 當(dāng)跨在開關(guān)上的電壓越大時(shí)，當(dāng)開關(guān)打開則能量浪費(fèi)越大。諧振時(shí)能量會(huì)由 DRAIN 這個(gè)點(diǎn)的電容傳送到電感與輸入端的電容上。并且提供可以由外界控制的機(jī)會(huì)。 : 因?yàn)檩敵瞿芰渴怯砷_關(guān)的寬度大小所決定的，如果開關(guān)打開的時(shí)間過大。系統(tǒng)中有一個(gè)公因偵測(cè)電路，會(huì)由輸入ＶＤＤ點(diǎn)對(duì)輸入120Hz 弦波的波谷做偵測(cè)，如果ＶＤＤ點(diǎn)有波谷的發(fā)現(xiàn)， 就會(huì)認(rèn)定要使用公因修正功能。 : 本計(jì)劃可以由系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師自己決定是否要使用公因修正的功能。這個(gè)系統(tǒng)提供一個(gè) PIN 腳 COMP 可以外掛補(bǔ)償組件。經(jīng)由偵測(cè)電流等值的估算，得到輸出的精密電壓值。如圖十所示，供應(yīng)電壓高于 VH 時(shí)致使芯片啟動(dòng)，低于 VL 時(shí)則停止切換開關(guān)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生異常時(shí)，內(nèi)部電路會(huì)關(guān)閉開關(guān)，使得輸出側(cè)以及輔助側(cè)電源得不到供應(yīng)，使得 VCC 電壓慢慢的往下降。如果芯片之供應(yīng)電壓過低，使得功率開關(guān)導(dǎo)通不完全，將導(dǎo)致開關(guān)壓降過大或 過熱燒毀，在控制芯片內(nèi)部使用電壓過低鎖定電路( UVLO )，供應(yīng)電壓必須大于啟動(dòng)電壓，芯片才可以啟動(dòng)以切換功率開關(guān)；因?yàn)殡娐飞蠒?huì)看到一個(gè)約 80~400V 左右的ＡＣ輸入電壓，所以必須使用特殊 800V 制成來開發(fā) UVLO 電路 ,并且整合在芯片上面。 接下來介紹芯片之方塊圖與主要的技術(shù)分析 圖五是系統(tǒng)芯片的內(nèi)部電路方塊圖，包括了參考電壓電路 (BANDGAP)、供 應(yīng)電流電路、線性穩(wěn)壓器 (LDO)、波寬調(diào)變電路、最低頻率控制電路、最大功率能量控制電路、電壓過低鎖定電路 (UVLO)、波谷偵測(cè)電路、輸出電壓取樣電路、波寬開啟時(shí)間決定與緩啟動(dòng)電路、準(zhǔn)諧振 /綠能模式切換電路及各種保護(hù)電路，以下將針對(duì)各個(gè)電路做一功能性敘述與設(shè)計(jì)考慮。 對(duì)于應(yīng)用在充電器的時(shí)候，一開始設(shè)定 RCS 偵測(cè)電阻值是比較高的，相對(duì)的充電電流就會(huì)比較低，系統(tǒng)的輸出因?yàn)閽煸谳敵龆说碾姵仉妷阂恢挡粔?，系統(tǒng)將會(huì)提到最高的充電電流，而達(dá)到恒流的控制， 當(dāng)電池電壓漸漸上升，到達(dá)一個(gè)快到滿電壓的時(shí)候，由于電池上面有一個(gè)內(nèi)阻，內(nèi)阻會(huì)讓系統(tǒng)看到的電池電壓比實(shí)際還高，這是因?yàn)? 當(dāng)這個(gè)時(shí)候， PSR 充電器控制器就會(huì)先執(zhí)行過電壓保護(hù)而忽略過電流保護(hù)，使得系統(tǒng)的過電壓回路開始建立，開始運(yùn)行過電壓的保護(hù)模式也就是定電壓供電模式。一般來說，如果講電路的 RCS 偵測(cè)電阻變?yōu)楸容^低的值，相對(duì)來說，恒定電流的值就會(huì)變得非常高，但是當(dāng)輸出超過了輸出最高電壓的限制的時(shí)候。下面就這兩個(gè)模式的原理做一個(gè)說明 : ： 系統(tǒng)的恒流設(shè)計(jì)原理是通過設(shè)定主次側(cè) Primary Side 的 CS 芯片腳位控制輸入的電流峰值電流為恒定值，一般來說芯片的 CS 腳在恒流工作模式時(shí)，會(huì)被固定在最大值 ， 除以掛在 CS 腳上的電阻 RCS 的值就能將變壓器的主次側(cè)的最大峰值電流設(shè)定在要求值，另外因?yàn)樽儔浩鲀蛇呏g的電流比等于閘數(shù)的反比，最后乘上 FLYBACK 的輸出關(guān)掉波寬的寬度對(duì)周期比例就可以得到一 個(gè)恒定的輸出電流。電源控制芯片腳位功能敘述表一所示。圖二的 PSR 是初次側(cè)的控制電路 Primary Side Recifier(PSR)， PSR 將二次側(cè)的控制電路以及回授電路完全省略掉了。這樣子的控制方式，符合鋰電池的充電曲線如圖四，在第一段是傳統(tǒng)的定電流 Constant Current(CC)控制，當(dāng)電壓接近鋰電池的滿電電壓時(shí)，變?yōu)槎妷撼潆?，讓電池充分的到達(dá)更加飽和的狀態(tài)。本計(jì)劃預(yù)計(jì)完成之充電系統(tǒng)如圖二所示。另外采用主次側(cè)偵測(cè)輸出電壓 ( Primary Side Sensing )的技巧，以省去誤差放大器與光耦合器等額外 IC 組件的使用。另外此驅(qū)動(dòng)器將操作在準(zhǔn)諧振模式并配合波谷切換功能，以減少切換損耗與降低電磁干擾。 （二）項(xiàng)目主要研究?jī)?nèi)容 項(xiàng)目研究開發(fā)內(nèi)容及涉及的關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)指標(biāo)描述（ 1500 字之內(nèi)）：逐條闡述項(xiàng)目研究開發(fā)的主要內(nèi)容及涉及的關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)指標(biāo)。這樣子的控制方式，符合鋰電池的充電曲線如圖四，在第一段是傳統(tǒng)的定電流 Constant Current(CC)控制，當(dāng)電壓接近鋰電池的滿電電壓時(shí)，變?yōu)槎妷撼潆姡岆姵爻浞值牡竭_(dá)更加飽和的狀態(tài)。 （三）與項(xiàng)目相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況 權(quán)利人相關(guān)說明：申報(bào)人或團(tuán)隊(duì)使用單位知識(shí)產(chǎn)權(quán)（申報(bào)人為非權(quán)利人）的，要逐一說明是否得到了權(quán)利人的許可使用（提供許可證明文件為有效）、是否存在股權(quán)關(guān)系、合作關(guān)系等。 99009939?？梢詰?yīng)用在打印機(jī)， LCD 屏幕以及 NB 電源輸入器中。 編號(hào) 接腳符號(hào) 用途及說明 1 COM PSR 系統(tǒng)補(bǔ)償輸入點(diǎn) 2 VSS 接地點(diǎn) 3 CS 偵測(cè)系統(tǒng)電流 4 DRAIN 內(nèi)建開關(guān)輸入點(diǎn) 5 FB 輔助側(cè)或光耦合輸出偵測(cè)點(diǎn) 6 VCC 電路測(cè)試提供芯片電源供給 表一、芯片腳位定義 將 FLYBACK 如前圖二所述，必須操作再輸出恒流模式和輸出恒壓兩個(gè)模式。原理是利用輔助側(cè)反射二次側(cè)輸出電壓到輔助側(cè)端。但是這樣子的缺點(diǎn)就是二次側(cè)會(huì)有太多的組件，系統(tǒng)成本 增加，造成產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)太差。 圖二、本計(jì)劃使用初次側(cè)控制的 FLYBACK 轉(zhuǎn)換器 圖三、傳統(tǒng)的 FLYBACK 轉(zhuǎn)換器 圖四、電池充電曲線 傳統(tǒng)傳統(tǒng)的方法在圖三，使用二次側(cè)的光耦合回授控制定電壓或者是定電流的輸出，一般控制時(shí)，是讓輸出的電流成為一個(gè)定電流源，當(dāng)輸出的電壓高于輸出的定電壓控制時(shí)，會(huì)由定電流控制轉(zhuǎn)為定電壓控制。而除了具有高效率、極低空載功耗等優(yōu)勢(shì)之外，尚能在輸入電壓改變之情況下維持恒定電流輸出，亦即不受輸入電壓變化影響。將高電壓驅(qū)動(dòng)的開關(guān)內(nèi)含在控制芯片中，減化系統(tǒng)的開關(guān)，節(jié)省系統(tǒng)成本。 創(chuàng)新點(diǎn) 本計(jì)劃之目標(biāo)是研發(fā)一個(gè)新型的充電控制芯片，并以單級(jí)返馳式(Flyback)轉(zhuǎn)換器為基本架構(gòu)，并且加入一些有先 進(jìn)的技術(shù)功能方塊，來實(shí)現(xiàn)一高效能有競(jìng)爭(zhēng)力的充電器。 （二）項(xiàng)目 創(chuàng)新內(nèi)容 創(chuàng)新類別 □理論創(chuàng)新 □應(yīng)用創(chuàng)新 ■技術(shù)創(chuàng)新 □工藝創(chuàng)新 □結(jié)構(gòu)創(chuàng)新 項(xiàng)目創(chuàng)新內(nèi)容（ 1200 字之內(nèi)）：創(chuàng)新內(nèi)容要根據(jù)選擇的創(chuàng)新類別，用技術(shù)語言按創(chuàng)新點(diǎn)分條目描述，盡可能多用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，要有數(shù)據(jù)分析、對(duì)比。因此必須設(shè)計(jì)用緩沖電路來防止 MOSFET 發(fā)生故障。在反激式轉(zhuǎn)換器中 , Lleak 和 Coss 之間的諧振會(huì)導(dǎo)致極高的電壓突波，在關(guān)閉期間可能會(huì)對(duì) MOSFET 造成損害。 G. EMI 對(duì)治 : 對(duì)于 EMI 的防治，會(huì)提出變頻的專利，改變頻譜能量，以符合世界各國(guó)的規(guī)范。 汲 (Drain)級(jí)端波谷偵測(cè) : 當(dāng)開關(guān)關(guān)閉的時(shí)候，電路中的 MOS 管上面的電容，變壓器的電感，以及電源橋式整流器輸入的電容會(huì)產(chǎn)生 CLC 震蕩，這個(gè)能量在待機(jī)低功耗時(shí)相當(dāng)可觀，借由波股偵測(cè)電路，我們可以將這個(gè)能量存在變壓器中。 E. 高壓?jiǎn)?dòng)與低待機(jī)功耗功能 : 一開始提供芯片電源，在系統(tǒng)正常開始動(dòng)作后，電源可 以經(jīng)由輔助側(cè)提供。C. 反激式控制器與原邊控制 (Primary Side Rectifier)的設(shè)計(jì) : 反激式變壓式是屬于比較高端的產(chǎn)品 ,藉由結(jié)合上述高公因的系統(tǒng)方案，結(jié)合這兩系列的產(chǎn)品，開發(fā)出附加了高公因的設(shè)計(jì)更具 競(jìng)爭(zhēng)性的產(chǎn)品。并且提出專利。我們會(huì)使用輸入低谷的偵測(cè)，配合公司開發(fā)的小面積的乘法器，在低價(jià)格成本的條件下，達(dá)到非常好的功率因子。另外我們會(huì)有定電流 (CC)和定電壓 (CV)兩條控制回路，使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)很方便控制輸出的個(gè)數(shù)，并且提供很好的安全保護(hù)。電路中會(huì)針對(duì)這些輸入變化做額外的控制，在芯片電路中的 Vo 估測(cè)方塊和 Io 估測(cè)方塊中。 D: 在制程技術(shù)上， ACDC 芯片需要特殊制程技術(shù)，如：高壓 800V/500V 制程或高電流驅(qū)動(dòng)之制程，同時(shí)可以配合抗噪聲的芯片布局 (Layout)技巧。 PWM 芯片藉由切換電路開關(guān)改變周期寬 度來提供穩(wěn)定的直流電源，同時(shí)內(nèi)置 PFM 控制，因此能大幅降低休眠狀態(tài)及無負(fù)載時(shí)的電源損耗。C: PWM 芯片：見附件研發(fā)團(tuán)隊(duì)論文 2： “ A New PWM/PFM Control technique for improving Efficiency Over Wide Load Range” 已經(jīng)開發(fā)出內(nèi)部芯片可以流大電流 DC/DC 產(chǎn)品。而 AC LED 驅(qū)動(dòng)電路是 Flyback 電源轉(zhuǎn)換電路的簡(jiǎn)化的低價(jià)版本的重要應(yīng)用。 Omega Semiconductor Inc. (AOS)的 DC/DC 產(chǎn)品同級(jí)甚至規(guī)格更超越 .更省電 . 現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格 : 產(chǎn)品號(hào)碼 規(guī)格 輸入最小電壓 輸入最小電壓 輸出最大電流 輸出最小電壓 輸出最高電壓 頻率 V V A V V KHz GP1020 2A Buck Regulator, with Light Load Mode 18 2 17 500 GP1030 3A Buck Regulator, with Light Load Mode 18 3 17 500 GP1031 3A Buck Regulator, with Light Load Mode 18 3 17 500 第三部分 項(xiàng)目技術(shù)與產(chǎn)品（服務(wù)）實(shí)現(xiàn) 第一章 項(xiàng)目技術(shù)方案 一、項(xiàng) 目總體技術(shù)概述 （一）總體技術(shù)方案 項(xiàng)目所依據(jù)的技術(shù)原理（ 1000 字之內(nèi)）： A: 功率因子修正 (PFC) ： 800V 超高壓 PFC 控制器啟動(dòng)機(jī)構(gòu)：見附件研發(fā)團(tuán)隊(duì)論文 1: “ 800V UltraHigh Voltage Startup Mechanism for Preregulator in Power factor Correction (PFC) controller” B: 反激式 (Flyback) 電源轉(zhuǎn)換電路： 已經(jīng)開發(fā)出使用在 110VAC/220VAC 電源輸入的電源供應(yīng)器 (Adaptor)，并且內(nèi)置待機(jī)省電的功能方塊。 (應(yīng)用在系統(tǒng)的震蕩控制與高功率控制上 ) PFC 公因控制芯片 (公因的控制技術(shù) ) 三、擬辦（已創(chuàng)辦）企業(yè)情況 擬注冊(cè)企業(yè)名稱 南京耀發(fā)電子股份有限公司 意向落戶園區(qū) 高新開發(fā)區(qū) 企業(yè)注冊(cè)地址 所在 區(qū)縣（開發(fā)區(qū)） 申報(bào)人擔(dān)任的職務(wù) 是 其它：總經(jīng)理 企業(yè)人數(shù) 10 博士 1 碩士 4 本科 5 企業(yè)性質(zhì) 芯片設(shè)計(jì) 擬注冊(cè)資本 300 萬元 產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域 電子信息 ? 擬定股本構(gòu)成（萬元） 內(nèi)容 貨幣出資 無形資產(chǎn)作價(jià) 有形資產(chǎn)作價(jià) 技術(shù)作價(jià) 其它無形資產(chǎn)作價(jià) 申報(bào)人 200 100 100 團(tuán)隊(duì)其它成員 100 100 風(fēng)險(xiǎn)投資 500 其它資金 200 合計(jì) 1000 申報(bào)人個(gè)人投入占股百分比： 40 % 四、嫁接企業(yè)情況 2021 年 12月 ,由于 Samsung group 在市場(chǎng)尋找開發(fā)新規(guī)格 DC/DC,產(chǎn)品 , 申報(bào)人結(jié)合舊有同事 ,成立臺(tái)灣電子科技股份有限公司于 2021年 1月進(jìn)駐臺(tái)灣科學(xué)園區(qū)中的交通大學(xué)創(chuàng)業(yè)育成中心，創(chuàng)業(yè)成員多為臺(tái)灣交通大學(xué)的碩士及博士校友，以成為世界級(jí)模擬芯片設(shè)計(jì)公司為目標(biāo) . 公司經(jīng)過一年多的研發(fā) ,已開發(fā)出 DC/DC 2A/3A 恒流同步降壓高轉(zhuǎn)換效率芯片 ,產(chǎn)品應(yīng)用在液晶電視、頂上盒、籃光 DVD、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、電信設(shè)備及所有399009939。 所以目前這份計(jì)劃將提供先進(jìn)的待機(jī)功能。 在 2021 年，世界上