在設計寬輸出電壓範圍的PD時，例如5V至48V，如何為AHB控制器IC提供一個穩定且高效率的輔助電源(Vcc)是關鍵挑戰。由於輸出電壓範圍變化大，輔助繞組若設計不當，容易導致LDO壓差過高造成的效率損失。
傳統二極體整流輔助繞組
在傳統的輔助繞組設計中，通常會採用二極體整流和電容來產生Vcc，這種設計的挑戰在於其固定的匝數比 。為了確保在最低輸出電壓（例如Vout = 5V）時，IC仍能獲得足夠的工作電壓（例如Vcc = 15V），設計上必須採用較高的匝數比（假設為3倍） 。然而，此固定匝數比會導致在最高輸出電壓（Vout = 48V）時，輔助繞組的電壓升高至理論上的144V (48V * 3)。這個高電壓必須經過一個線性穩壓器（LDO）降至IC所需的15V 。根據功率損耗公式 ，LDO將承受巨大的壓差（144V - 15V = 129V），這會導致嚴重的功率損耗、產生高熱，並大幅降低整體系統效率 。
非對稱半橋(AHB)搭配Charge Pump架構
相較之下，在非對稱半橋（Asymmetrical Half-Bridge, AHB）返馳式架構中，搭配電荷泵(Charge Pump)電路，輔助繞組的電壓與輸入電壓成正比，而非輸出電壓。
公式推導:
假設操作條件
- 低輸入電壓時：當輸入電壓較低時（例如100Vdc），假設一次側與輔助繞組的匝數比為6，Vcc電壓約為16.6V (100V / 6)足以讓IC穩定工作的水準。
- 高輸入電壓時：當輸入電壓升高至400Vdc時，Vcc會跟隨上升至約67V (400V / 6) 。
在此條件下，LDO所需承受的最大壓差為67V - 15V = 52V 。
結論：
- 傳統方案：LDO壓差高達 129V 。
- AHB與charge pump：LDO最大壓差降至 52V 。
顯然，採用與輸入電壓連動的AHB+charge pump，能讓Vcc的輸入範圍大幅縮小，且較低的LDO壓差減少了功率損耗，進而提升了系統的整體效率與減少熱損失。
