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InnoSwitch4-CZ设计100 W紧凑型电源

设计了一种离线100 W隔离反冲电源,输入电压范围100 VAC至132 VAC,在其4个可选择的输出范围(20 V / 5 A、15 V / 5 A、9 V / 6 A和5 V / 6.5 A)的电压范围内运行。采用有源钳式反弹拓扑,以电源集成的InnoSwitch4-CZ(INN4077CH182)与ClanmpZero(CPZ1075M)合作。InnoSwitc4-CZ系列集成电路与ClampZero系列主动钳位集成电路合作,以提高反冲功率转换器的效率,特别是那些需要紧凑外形因素的转换器。这种集成电路的组合大大减少了系统和主开关的损耗,允许极高的功率密度。InnoSwitch4-CZ系列将主级和辅助控制器和安全级反馈集成到一个集成电路中。它还包括多种保护功能,包括输出过电压和过电流限制,和过温关闭。DER-979提供了高效率(94.5%)、低组件数量和无散热器的设计,以满足日益增长的节能和小外形系数外壳的需求。由于InnoSwitch4-CZ优异的热性能和使用四层PCB设计,它也适用于具有高工作环境温度的紧凑外壳。

该电路是一个主动钳位反激电源,由InnoSwitch4-CZ IC(U2)控制,使用PowiGaN作为主侧开关。除了高压PowiGaN开关外,集成电路还集成了主侧控制器、辅助侧控制器和FluxLink反馈控制系统。此外,它控制ClampZero IC(U1)获得主动钳操作所需的超高效率。减少的开关损耗允许InnoSwitch4-CZ IC在高开关频率下工作,从而降低磁性和降低电源的整体外形系数。 与传统的RCD钳位相比,InnoSwitch4-CZ IC使用的这种缓冲器配置不使用电阻来耗散泄漏电感产生的能量。

相反,来自泄漏电感的能量被存储在C9中,并最终被回收利用,以实现跨PowiGaN的零电压开关(ZVS)。就在PowiGaN主开关下一个启动之前,ClampZero IC的高侧开关打开,导致夹紧电容器C9上存储的泄漏能量反向流向变压器主绕组,将泄漏能量以正向相位传递给负载。变压器一次绕组上的负电流迫使一次开关的输出电容(Coss)降至零,正好在一次开关再次打开之前。这种切换模式导致了ZVS行为,从而显著降低了整个PowiGaN的开关损耗,使其能够在更高的频率下工作。

通过监测IS和二次接地引脚之间的电阻R8之间的电压降来感知输出电流。内部恒定电流感应阈值约为35 mV。一旦超过内部电流感知阈值,该设备调节开关脉冲的数量,以保持一个固定的输出电流。当设备低于CC阈值时,该设备在恒定电压模式下运行。外部电阻分压器网络(R14和R15)用于输出电压传感,以调节输出电压。其余的下分压器电阻(R16、R17和R18)分别用于将输出电压设置为5V到9V、15 V和20 V。内部电压比较器参考电压为VFB(1.265 V)。增加了相位升压RC网络(R13和C17)以优化纹波电压。

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tanb006
LV.10
2
01-22 11:21

好奢侈的堆料。

也想做一个,看看贴片的X电容就劝退我了。价格不是一般的贵。

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htwdb
LV.6
3
01-22 20:26

对于InnoSwitch4-CZ设计100W电源,按照这种紧凑类型其功率密度能够达到多少?

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01-22 22:29

在高开关频率下工作是如何降低开关损耗的呢,都有哪些方法呢

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01-23 22:42
@tanb006
好奢侈的堆料。也想做一个,看看贴片的X电容就劝退我了。价格不是一般的贵。

想要好的效果,就得奢侈一点

省去一些不必要的测试工作

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01-23 22:43
@htwdb
对于InnoSwitch4-CZ设计100W电源,按照这种紧凑类型其功率密度能够达到多少?

效率高达95%,待机功耗低于30mW

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01-23 22:44
@快乐的小天使
在高开关频率下工作是如何降低开关损耗的呢,都有哪些方法呢

在高开关频率下工作,可以通过优化控制器设计、采用谐振技术、降低工作电压、调整开关频率几种方式来降低开关损耗

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01-23 23:22

这个芯片使用的这种缓冲器配置不使用电阻来耗散泄漏电感产生的能量,可以详细说下原理吗

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xxbw6868
LV.9
9
01-24 08:57
@快乐的小天使
这个芯片使用的这种缓冲器配置不使用电阻来耗散泄漏电感产生的能量,可以详细说下原理吗

在钳位电压高值位置,缓冲器损耗接近漏极电感中的能量。由于减小电阻降低了钳位电压,因此能量从主输出分流,同时缓冲器损耗急剧增加。

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dy-TMelSvc9
LV.8
10
01-24 09:00

怎么样确保设计可以保持这么紧凑

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dy-TMelSvc9
LV.8
11
01-24 09:02

多路端口的信号传输会发生相位干扰么

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dy-TMelSvc9
LV.8
12
01-24 09:15

开关频率对信号电源会有哪些影响

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dy-TMelSvc9
LV.8
13
01-24 09:35

紧凑型电源对信号噪声有什么特殊要求

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dy-nmLUWFNr
LV.8
14
01-24 09:58

信号脉冲对电源传输有直接作用么

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XHH9062
LV.9
15
01-25 22:49

板子设计的很紧凑

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01-25 23:06

用料扎实,稳定性应该很棒

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天晴朗
LV.6
17
01-26 22:06

感知输出电流调整环路原来是通过监测IS和二次接地引脚之间的电阻R8之间的电压降来反馈的

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01-26 22:32

好东西

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only one
LV.6
19
01-27 00:03

泄漏电感的能量被存储在C9中,并最终被回收利用,以实现跨PowiGaN的零电压开关,是这样的,也有其他模式吗

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03-15 15:41
@快乐的小天使
在高开关频率下工作是如何降低开关损耗的呢,都有哪些方法呢

PI采用氮化镓技术的高压MOSFET管,性能出色,功耗比较低。

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k6666
LV.9
21
06-07 09:27
@地瓜patch
在高开关频率下工作,可以通过优化控制器设计、采用谐振技术、降低工作电压、调整开关频率几种方式来降低开关损耗

在变换器输出过电压的情况下,辅助绕组电压增加并导致VR1击穿

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xxbw6868
LV.9
22
06-07 11:52
@only one
泄漏电感的能量被存储在C9中,并最终被回收利用,以实现跨PowiGaN的零电压开关,是这样的,也有其他模式吗

由于减小电阻降低了钳位电压,因此能量从主输出分流,同时缓冲器损耗急剧增加。

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06-07 14:30
@快乐的小天使
在高开关频率下工作是如何降低开关损耗的呢,都有哪些方法呢

在恒压模式工作期间,通过分压器感应输出电压来实现输出电压调节

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trllgh
LV.9
24
06-08 11:40
@xxbw6868
由于减小电阻降低了钳位电压,因此能量从主输出分流,同时缓冲器损耗急剧增加。

FLY电源中,有RCD钳位电路中的能量每次Burst都是充满再放完的,这样的话连续出的开关数多一点会比较好

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07-11 13:29
@地瓜patch
想要好的效果,就得奢侈一点省去一些不必要的测试工作

集成同步整流的二次侧控制器,省掉了二次反馈系统所需光耦合器,采用Fluxlink技术。

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