新的参考设计桥接了低压应用的一次绕组和二次绕组之间的间隙

上周，微芯片公司发布了一款15w参考设计，允许设计者评估位于变压器二次绕组上的微控制器(MCU)，可以在主端控制和启动应用程序。IC还可以用于监控所有家用设备的电池水平。

新的交直流控制器和磁通变压器。图片由微芯片技术

在这篇文章中，我们将评估新的参考设计，并讨论Microchip的隔离反馈技术，称为ind - flux变压器技术。

传统二次控制器的用途

典型的高压控制器位于主侧，不容易与任何次级控制器通信。二次控制器用于调节二次侧输出电压和电流。

要通过任何辅助mcu控制主端设备，设备必须实现一些障碍。例如，器件必须为500v输入提供电源启动，驱动主mosfet，并防止二次侧故障。

最难克服的挑战之一是找到一个主要的、高电压器件，它可以作为调节器、自维持栅极驱动器、接受输入的PWM命令，并为系统提供保护。

典型应用电路使用一个初级侧启动IC(在这种情况下，MCP1012)隔离转换器。图片由微芯片

微芯片公司最近为设计师提出了一种软硬件结合的解决方案，旨在提高低压智能家居设备与电力系统之间的接口能力。

Microchip的15w参考设计

Microchip有一个广泛的设计参考的各种产品的组合，以协助工程师在系统开发。在2019年底，Microchip开发了一个1w的MCP1012评估板，这是其第一次采用二级MCU控制离线主设备。

一年后，Microchip推出了设计参考，EV37F82AMCP1012的“下一代参考设计”。据说，该产品为设计人员提供了更复杂、更可靠的系统选择，通过运行500v连续一次电源在15瓦输出。

MCP1012的框图。图片由微芯片

该MCP1012 15w参考设计证明了能力MCP1012通过二级微控制器指令启动一个15w交直流反激变换器。

微芯片的专利磁通技术

参考设计使用一种隔离反馈的专利隔离技术，称为ind - flux变压器技术。磁通变压器正在被许可的帮助下德国制造商，Würth Elektronik eiSos (WE)。他们在欧洲以定制磁铁、pcb和无线智能电源系统而闻名。Microchip和WE通过开发作为Microchip 15w MCP1012离线参考设计一部分的第一个变压器，使ind - flux技术成为现实。

集成磁体取代了单独隔离器的需要。通过磁通路径，集成电路能够从次级侧发送PWM命令到初级侧。图片由微芯片

微芯片说,磁通变压器将信号电源和信号通信结合在一起，消除了光反馈或独立信号变压器的需要。然后，通过组合变压器、MCP1012主侧辅助控制器和一个基于Arm cortex的SAM D20系列32位MCU。

Microchip公司的基于SAM D cortex的MCU据说可以提供256kb的闪存和多达32kb的SRAM。Microchip模拟、电源和接口业务部门的高级副总裁Rich Simoncic表示:“在许多使用离线电源的孤立应用程序中，这些设备使主次元件之间复杂的双向通信实现起来更简单、更可靠。”

当使用二次MCU的系统时，Simoncic还声称，“客户可以实现高达60%的偏置供应区域的节约，并减少偏置供应材料成本账单3美元或更多。”

新的评估板和参考设计可以给工程师的设计灵活性，同时消除外部组件和监测功耗。

二级管制的好处

为什么设计师要追求二次控制?该系统的主要优点是可以预测模拟、数字或混合信号通过初级输入，而无需辅助电源。次级mcu也是自适应的，允许用户直接调节转换器的输出。

MCP1012参考设计。图片由微芯片

乍一看，设计者可能认为这是一个有限的解决方案，因为这个参考设计是专门为反激变换器供电的。然而，许多开发人员将采用反激变换器来监测各种智能家居设备，因为它们可以调节多个低压设备。

Microchip的MCP1012参考设计的一个独特特点是故障模式保护的可用性。这些模式包括过压锁定、欠压锁定和过流保护，以确保输入电压和电流保持在舒适的操作单元。

新型物联网设备的强大途径

通过为用户提供系统和负载之间的辅助控制，Microchip打算帮助降低反激变换器的成本和占地面积，这是一种新型智能家居设备的可靠方法。设计师将需要运行Microchip的MPLab IDE运行设计参考的模拟和测试能力。