下图所示电源电路的交流输入范围为90 VAC到264 VAC,输出为19 V, 3.42 A,适用于在密闭的适配器壳体内工作。本设计的目标是实现最高满载效率、最高平均效率(在25%、50%、75%和100%负载点的平均值)以及超低空载功耗。此外,还应具备锁存输出过压关断功能,并符合安全机构的功率受限电源(LPS)的限值要求。所测得的效率和空载性能汇总在电路图表格内,这些数据可轻松超出现行能效要求。
为达到上述设计目标,特此制定了以下设计要点。
PI元件的选择
选择可提供高于所需输出功率的更大器件,以提高效率
TOPSwitch-JX的流限设定功能允许选择可提供高于所需输出功率的更大器件。这样可通过降低MOSFET导通损耗(IRMS2 × RDS(ON))来实现高满载、低输入电压效率,但同时可保持与使用较小器件相同的过载功率、变压器和其他元件大小。
在本设计中,选用的器件尺寸比输出功率(功率表中的推荐值)所需的器件尺寸更大。这样通常可实现最高效率。再继续增大器件尺寸,通常会取得同样的效果,或降低效率(MOSFET越大,带来的开关损耗越大)。
线电压检测电阻值•
将线电压检测电阻值从4 MΩ增加到10.2 MΩ,空载输入功耗可降低16 mW
线电压检测通过电阻R3和R4来实现,可设定输入欠压和过压阈值。这两个电阻的总值从标准的4 MΩ增加到10.2 MΩ。这样可降低电阻耗散,从而将空载输入功率从~26 mW降低到~10 mW。为补偿UV(导通)阈值的最终差值,在控制和电压监测引脚之间添加电阻R20。这给V引脚增加了相当于~16 μA的DC电流,此时只需通过R3和R4提供9 μA电流即可达到25 μA的V引脚(导通)阈值电流,并将UV阈值设置到95 VDC。
这种技术方法在OV阈值从~450 VDC提升到~980 VDC时确能有效禁用OV功能。不过这对本设计并无影响,因为在本设计中,输入电容值(C2)足能承受大于2 kV的差模浪涌,不会使漏极电压达到U1的BVDSS额定值。