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基于TOP269EG的通用输入反激式电源

TOPSwitch-JX 产品系列:采用EcoSmart ™ 节能技术、可实现高效电源设计的集成离线式开关IC。具有如下特点:

适合输出功率在10 W到245 W的产品应用,在整个负载范围内均具有极高的能效;

在265 VAC输入时空载功耗低于100 mW, 在230 VAC下输入功率为1 W时,待机输出功率最高为750 mW;

提高设计灵活性,降低系统成本;

采用多模式PWM控制技术,可充分提高所有负载条件下的效率;

132 kHz工作频率可减小变压器及电源的尺寸,提供66 kHz频率选项,可满足最高效率要求;

可实现精确的限流点设定;经优化的输入电压前馈可抑制输入电压纹波;频率调制技术可降低EMI滤波元件的成本;

完全集成的软启动电路可降低器件启动时的应力;采用额定值725 V的功率MOSFET; 简化设计,轻松满足降额要求全面保护功能;

自动重启动可在过载故障期间将输出功率限制在3%以下;

输出短路保护(SCP)、输出过流保护(OCP)、 输出过载保护(OPP)、 输出过压保护(OVP);

用户可执行迟滞/锁存关断编程、简单快速的AC复位、初级侧或次级侧检测、 输入欠压(UV)检测可防止关机时输出的不良波动;输入过压(OV)关断增强了对输入浪涌的耐受力;  迟滞值较大,可实现精确的热关断(OTP)。

下图是采用TOPSwitch-JX 产品系列TOP269EG,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。

输入电压检测电阻值•  将输入电压检测电阻值从4 MΩ增加到10.2 MΩ,空载输入功耗可降低16 mW。输入电压检测通过电阻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。这给电压监测引脚增加了相当于~16 mA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的电压监测引脚UV(导通)阈值电流,并将UV阈值设置到约95 VDC。这种技术方法在将最终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BV DSS 额定值。

输出整流管的选择•  为输出整流管选用高额定电流、低V F 的肖特基整流二极管。为D5选用15 A、100 V的双向肖特基整流二极管(V F 值为0.455 V@5 A)。这比降低阻性损耗和正向电压损耗要求的额定电流值要高,目的在于同时改善满载和平均效率。由于TOPSwitch-JX内置MOSFET的额定电压较高,可使变压器初级与次级匝数比较高(V OR  = 110 V),因此需要使用100 V的肖基特二极管。

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小燕纸
LV.5
2
2022-12-28 22:01

频率调制技术可降低EMI滤波元件的成本

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