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工业应用的高效率嵌入式14.5W双路输出隔离反激式电源

14.5W双路输出隔离反激式电源,采用PITinySwitch-4 PMIC设计的适用于家电和工业应用的高效率嵌入式电源。14.5W双路输出隔离反激式电源工业应用中使用TinySwitch-4(TNY289PG)的双输出隔离反激(85 VAC–265 VAC输入;12 V/1 A,5 V/500 mA输出),此电源设计可同时提供两路输出,一路5V输出为微控制器供电,另一路12V输出可驱动继电器、可控硅或小型直流电机等应用。

特点及优势:

EcoSmartTM–符合所有现有和拟议的能效标准,包括能源效率标准。 > 82%的平均有源模式效率, 该板可以适合P/K或经济高效的D封装; BP/M电容器值选择功率MOSFET电流极限,以获得更大的设计灵活性; 精确公差I2f参数(-10%,+12%)降低了系统成本; 增加MOSFET和磁性器件的功率传输;降低过载功率,从而降低输出二极管和电容器的成本; 集成TinySwitch-4安全/可靠性功能 精确(±5%),自动恢复,滞后热停堆功能,保持安全所有条件下的PCB温度; 自动重启可防止输出短路和开环故障; P和K封装的爬电率>3.2 mm,可在高电压下可靠运行湿度和高污染环境。

上图为 嵌入式14.5W双路输出隔离反激式电源原理图

电路原理分析: 该电路被配置为利用TNY289PG的反激式拓扑电源。二次侧恒压(CV)调节是通过带有TL431参考的光耦反馈实现的。交流输入电压由输入电桥BR1整流。整流后的DC随后被大容量存储电容器C1和C2滤波。电感器L1、L2、C1和C2形成输入pi滤波器,该滤波器衰减差模传导的EMI。

TNY289PG器件U1集成了功率开关器件、振荡器、控制器、启动和保护功能。经整流和滤波的输入电压被施加到T1的初级绕组。电力变压器(T1)初级绕组的一侧连接到C2的正极支路,另一侧连接到U1的DRAIN(D)引脚。在开关周期开始时,控制器打开功率MOSFET,初级绕组中的电流增加,将能量从大容量电容器输送到变压器。当电流达到极限阈值时,控制器关闭功率MOSFET。由于变压器绕组的相位和输出二极管的方向,存储的能量在关闭时间内输送到输出电容器。

当功率MOSFET关断时,变压器的漏电感在漏极节点上感应出电压尖峰。该尖峰的幅度受到由D1、C3、R4和R5组成的RCD箝位网络的限制。电阻器R4和R5不仅阻尼了功率MOSFET关断时出现的高频漏环,而且在功率MOSFET导通时限制了通过D1的反向电流。这使得D1可以使用缓慢、低成本的玻璃钝化二极管(恢复时间为2μs)。缓慢的二极管还提高了传导EMI和效率。

应用场景:此电源完全满足如工业电气电源、电能表、电动机保护器、小型网关装置、消防设备电源装置等等应用。

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xxbw6868
LV.9
2
06-17 16:08

Tiny Switch 因为在不同输出功率状况下,有效开关频率不同,使得输出功率不同,开关损耗也就不同。

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06-17 22:36

当功率MOSFET关断时,变压器的漏电感在漏极节点上感应出电压尖峰,可以通过RCD吸收电路改善吗?

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天晴朗
LV.6
4
06-23 19:54

P和K封装的爬电率>3.2 mm这个是经验值吗,是按照电气等级分的吗

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spowergg
LV.10
5
06-24 16:00
@xxbw6868
TinySwitch因为在不同输出功率状况下,有效开关频率不同,使得输出功率不同,开关损耗也就不同。

选择输出功率较大的TinySwitch-4芯片,有助于提高电源效率。在PCB板中的敷铜板不仅作为源极接地点,还起到散热作用。

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06-24 16:49

环路设计补偿,对系统稳定性至关重要。

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06-24 17:32

反激隔离电源的信号传输是怎么样发生变化

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新月GG
LV.10
8
06-24 18:57
@快乐的小天使
当功率MOSFET关断时,变压器的漏电感在漏极节点上感应出电压尖峰,可以通过RCD吸收电路改善吗?

可以采用RC、RCD等无源吸收电路,也可以采用有源吸收电路。

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小布叮
LV.4
9
06-24 21:55

这种设计起来就很简单,小功率直接设计就能用,特别方便

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听听1234
LV.3
10
06-25 16:55

通过RCD吸收电路可以改善功率MOSFET关断时因变压器的漏电感在漏极节点上感应出的电压尖峰

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XHH9062
LV.9
11
06-25 21:06

主要应用于哪类的工业电源

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沈夜
LV.7
12
06-25 23:59

如何在提升电源效率的同时,保证电路在高湿度和高污染环境中的可靠性?

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denyuiwen
LV.7
13
06-26 14:28

简单的π型电路,过EMC方式,恒压恒流电路方案。

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only one
LV.7
14
06-26 22:36

EcoSmartTM–符合所有现有和拟议的能效标准,包括能源效率标准。 > 82%的平均有源模式效率,效率稍微有点低

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06-27 22:54

此电源完全满足如工业电气电源、电能表、电动机保护器、小型网关装置、消防设备电源装置等等应用。还有什么应用领域

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08-06 09:23
@XHH9062
主要应用于哪类的工业电源

小功率电源的经典案例,产品的性能很不错,同系列产品可以原位替代,降低维护成本。

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k6666
LV.9
17
09-05 15:22
@yangweiping
环路设计补偿,对系统稳定性至关重要。

将光耦器置于靠近TNY289的地方来缩短初级侧铺铜走线的长度。使大电流、高电压的漏极及箝位电路的铺铜走线远离光耦器,以避免噪声信号的干扰。

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方笑尘MK
LV.7
18
09-10 08:45

P和K封装的爬电率>3.2 mm的优势,可以减少电弧和表面放电的可能性,从而降低维护成本和延长设备的使用寿命

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k6666
LV.9
19
11-07 08:56
@新月GG
可以采用RC、RCD等无源吸收电路,也可以采用有源吸收电路。

解决方案具备良好的设计灵活性、系统成本更低并且输出功率范围更大。

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旻旻旻
LV.7
20
11-09 22:56

雨水和灰尘等可能会在表面形成导电介质,增加爬电距离可以防止这些导电介质贯通,从而提高绝缘性能

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