基于InnoSwitch3-CE系列IC(INN3168C-H101)的40W双输出嵌入式电源。
主要特点
1.
InnoSwitch3-CE系列IC
业界首创的隔离式、安全额定集成反馈:结合了次级侧控制的优点和初级侧调节的简单性。对变压器变化不敏感:设计更加稳定可靠。极快的瞬态响应:无论负载变化如何,都能提供极快的瞬态响应。初级侧感测输出过压保护(OVP):无需光耦器即可实现精确的故障保护。精确的热保护:具有滞回关断功能,防止因持续故障导致过热。2.
全面的保护功能
输入电压监测:提供精确的电压缓升/缓降保护和过压保护。每个输出提供过载保护:防止单个输出过载,保护电源和负载设备。3.
低待机功耗
高效节能:在标称交流输入下,平均效率超过89%。低待机功耗:在230VAC下,无负载输入功率低于30mW。4.
环保设计
符合RoHS标准:环保材料,符合国际环保法规。应用场景LED显示器:适用于各种显示器应用,如笔记本电脑显示器、液晶显示器等。设计细节
1.
输入EMI滤波和整流
保险丝F1:提供电路隔离和故障保护。共模扼流圈L1和L2:与电容C1、C2和C3一起提供EMI衰减。桥式整流器BR1:将交流线路电压整流为全波整流直流电压。2.
InnoSwitch3-CE初级侧
变压器初级:一端连接到整流后的直流母线,另一端连接到INN3168C IC(U1)内部的650V功率MOSFET。RCD钳位电路:由D1、R1、R2、R17和C4组成,用于限制变压器漏感和输出线路电感引起的峰值漏极电压。自启动功能:使用内部高压电流源在首次施加交流电时对BPP引脚电容C6充电。辅助绕组供电:在正常运行期间,初级侧块由变压器的辅助绕组供电。3.
InnoSwitch3-CE次级侧
输出整流:5V输出由SR FET Q1提供整流,RC缓冲网络R7和C9用于抑制高频振铃。同步整流控制:基于通过R8和IC的FWD引脚感测的绕组电压来控制Q1的门极。输出电压和电流感测:电阻R11、R12和R13形成电压分压器网络,用于感测输出电压。总输出电流由R9感测,阈值约为35mV以减少损耗。4.
设计要点
低待机功耗:通过使用偏置绕组在无负载条件下为初级旁路引脚提供最小电流,从而实现低待机功耗。平均效率超过89%:通过使用可变频率QR控制器和CCM操作实现高平均效率。交叉调节:通过优化电阻R11和R12的值,并使用良好的变压器匝数比来实现良好的交叉调节。性能数据
1.
效率
满载效率 vs 输入电压:在90VAC至265VAC范围内,满载效率均超过85%。平均效率:在25%、50%、75%和100%负载下,平均效率均超过88%。2.
线路调节
在满载情况下,输出电压随输入电压变化不大,变化范围在5V和50V之间。3.
负载调节
5V输出在0A至3A负载范围内,电压变化范围在4.8V至5.3V之间。50V输出在0A至0.5A负载范围内,电压变化范围在40V至65V之间。4.
无负载和轻负载输入功率
在230VAC下,无负载输入功率低于30mW。在230VAC下,轻负载(5V/10mA)输入功率低于100mW。5.
热性能
在90VAC至265VAC和25℃至40℃环境下,所有组件的温度均在热极限范围内。6.
波形分析
负载瞬态响应:在90VAC和265VAC下,负载变化时的输出电压变化范围在4.8V至5.3V之间。开关波形:在不同输入电压和负载情况下,INN3168C的漏极电压和电流波形均正常。SR FET波形:在不同输入电压和负载情况下,SR FET的电压和电流波形均正常。输出电压和电流波形:在不同输入电压和负载情况下,输出电压和电流波形均正常。7.
EMI测试
在115VAC和230VAC下,EMI测试均通过。8.
浪涌测试
在不同相位角和电压条件下,差模和共模浪涌测试均通过。9.
ESD测试
在230VAC下,接触放电和空气放电ESD测试均通过。