12V3A,內(nèi)置X電容放電及高壓同步整流的六級(jí)能效方案
如何實(shí)現(xiàn)低待機(jī)功耗?PN8275內(nèi)置850V 高壓?jiǎn)?dòng)及放電模塊,265Vac輕松實(shí)現(xiàn)50mW待機(jī)功耗!
如何提高轉(zhuǎn)換效率?PN8308H內(nèi)置80V/10mΩ 智能功率MOSFET,115Vac/230Vac平均效率大于92%!
如何簡(jiǎn)化EMC設(shè)計(jì)?PN8275內(nèi)置X電容放電模塊,可通過(guò)增大X電容簡(jiǎn)化傳導(dǎo)設(shè)計(jì);PN8308H采用獨(dú)特電流跟蹤技術(shù)降低SR開(kāi)關(guān)尖峰電壓,改善輻射3dB以上!
本期,Chipown技術(shù)團(tuán)隊(duì)為大家介紹基于PN8275+PN8308H的12V3A六級(jí)能效方案,并分享應(yīng)用設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
PN8275是一款集成了高壓?jiǎn)?dòng)的電流模式的開(kāi)關(guān)電源芯片,結(jié)合多模式混合調(diào)制技術(shù)和X電容放電功能實(shí)現(xiàn)六級(jí)能效,并符合IEC 62368-1:2014標(biāo)準(zhǔn)要求(CB證書(shū)編號(hào):DK-76617-UL);PN8275提供了全面保護(hù)功能包括輸入市電欠壓保護(hù)、市電過(guò)壓保護(hù)、輸出過(guò)壓保護(hù)、OTP、OCP、次級(jí)整流管短路保護(hù)等。
PN8308H包括DCM/CCM模式同步整流控制器及80V/10mΩ智能功率MOSFET,用于在9-20V的反激系統(tǒng)中替代次級(jí)整流肖特基二極管。PN8308H外圍精簡(jiǎn),采用獨(dú)特電流跟蹤技術(shù),可在50ns內(nèi)快速關(guān)斷,改善系統(tǒng)EMI特性,徹底避免直通損壞并降低SR開(kāi)關(guān)尖峰電壓。
PN8275
PN8308H
PCBA尺寸:39.0mm*86.0mm
輸入電壓:90~265Vac全電壓
輸出功率:36W(Typical)
平均效率:≥88.3%(滿足CoC V5 Tier2六級(jí)能效要求)
待機(jī)功耗:<50mW(Vin=265Vac)
輸入欠壓保護(hù)、輸入過(guò)壓保護(hù)、輸出過(guò)壓保護(hù),輸出過(guò)流保護(hù)等
1.能效測(cè)試
測(cè)試條件:Vin=90~265Vac;
2.調(diào)整率測(cè)試
3.溫升測(cè)試
測(cè)試條件:環(huán)境溫度45℃;外殼密閉、無(wú)風(fēng)環(huán)境測(cè)試;Vin=90~265Vac,Io=3.0A。
(溫度數(shù)據(jù):CH1 EC1電容;CH2 PN8275;CH3 10N65;CH4 初級(jí)漆包線;CH5 磁芯;CH6 三層絕緣線;CH7 PN8308H)
4.X電容放電測(cè)試
(放電時(shí)間0.1s左右@253Vac)
5.市電保護(hù)波形
測(cè)試條件:Io=3.0A
(市電欠壓保護(hù)72Vac)
(市電過(guò)壓保護(hù)325Vac)
EMI傳導(dǎo)、輻射滿足EN55022 Class B標(biāo)準(zhǔn)要求,裕量均大于6dB
ESD滿足IEC61000-4-2,8kV/15kV等級(jí)要求
EFT滿足IEC 61000-4-4: 2004,4kV等級(jí)要求
Surge滿足IEC 61000-4-5:2005,4kV等級(jí)要求
交流絕緣滿足3.75kV要求
應(yīng)用要點(diǎn)
1同步整流
PN8308H根據(jù)內(nèi)部MOSFET的Vds電壓及Isd電流來(lái)開(kāi)通和關(guān)斷SR,內(nèi)部固化Tonmin和Toffmin來(lái)提高抗干擾性及精簡(jiǎn)外圍;支持150kHz開(kāi)關(guān)頻率工作。
SW與GND引腳建議增加RC吸收以減小CCM模式下Vds尖峰,VDD引腳建議增加RC低通濾波以增強(qiáng)系統(tǒng)的ESD能力。
2輸入電容Cbus選取
Cbus容量決定了變換器輸入電壓Vg的波動(dòng)量,由能量守恒可知
在CCM模式下,Vg,min與最大占空比Dmax關(guān)系如下
由于PN8275內(nèi)置斜率補(bǔ)償且允許Dmax>0.7,相比PSR產(chǎn)品(通常Dmax限定在0.5以內(nèi)),支持大匝比和小輸入電容設(shè)計(jì)。
3變壓器設(shè)計(jì)
第一步:在高壓輸入(Vg2=300V,fs=65kHz)&額定負(fù)載下設(shè)定變壓器n及Lp,使其反激變換器在臨界模式工作,第一谷底附近開(kāi)通,且在Idlimit工作點(diǎn)變壓器不飽和。
第二步:在低壓輸入(Vg1=90V,fs=65kHz)&額定負(fù)載,計(jì)算Krp及Dmax,設(shè)定變壓器原副邊繞組線徑及圈數(shù),電流密度合理且可繞制。
第三步:設(shè)定Vcc&屏蔽繞組,選擇繞線結(jié)構(gòu):供電8-40V之間, Y電容兩端干擾量2V以內(nèi)。
4DMG參數(shù)設(shè)置
根據(jù)輸出OVP電壓,再設(shè)定R2
R3、R1設(shè)定OCP點(diǎn)線電壓補(bǔ)償量