12V3A,內(nèi)置X電容放電及高壓同步整流的六級能效方案
如何實現(xiàn)低待機功耗?PN8275內(nèi)置850V 高壓啟動及放電模塊,265Vac輕松實現(xiàn)50mW待機功耗!
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%!
如何簡化EMC設計?PN8275內(nèi)置X電容放電模塊,可通過增大X電容簡化傳導設計;PN8308H采用獨特電流跟蹤技術(shù)降低SR開關(guān)尖峰電壓,改善輻射3dB以上!
本期,Chipown技術(shù)團隊為大家介紹基于PN8275+PN8308H的12V3A六級能效方案,并分享應用設計要點。
PN8275是一款集成了高壓啟動的電流模式的開關(guān)電源芯片,結(jié)合多模式混合調(diào)制技術(shù)和X電容放電功能實現(xiàn)六級能效,并符合IEC 62368-1:2014標準要求(CB證書編號:DK-76617-UL);PN8275提供了全面保護功能包括輸入市電欠壓保護、市電過壓保護、輸出過壓保護、OTP、OCP、次級整流管短路保護等。
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)中替代次級整流肖特基二極管。PN8308H外圍精簡,采用獨特電流跟蹤技術(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 Tier2六級能效要求)
待機功耗:<50mW(Vin=265Vac)
輸入欠壓保護、輸入過壓保護、輸出過壓保護,輸出過流保護等
1.能效測試
測試條件:Vin=90~265Vac;
2.調(diào)整率測試
3.溫升測試
測試條件:環(huán)境溫度45℃;外殼密閉、無風環(huán)境測試;Vin=90~265Vac,Io=3.0A。
(溫度數(shù)據(jù):CH1 EC1電容;CH2 PN8275;CH3 10N65;CH4 初級漆包線;CH5 磁芯;CH6 三層絕緣線;CH7 PN8308H)
4.X電容放電測試
(放電時間0.1s左右@253Vac)
5.市電保護波形
測試條件:Io=3.0A
(市電欠壓保護72Vac)
(市電過壓保護325Vac)
EMI傳導、輻射滿足EN55022 Class B標準要求,裕量均大于6dB
ESD滿足IEC61000-4-2,8kV/15kV等級要求
EFT滿足IEC 61000-4-4: 2004,4kV等級要求
Surge滿足IEC 61000-4-5:2005,4kV等級要求
交流絕緣滿足3.75kV要求
應用要點
1同步整流
PN8308H根據(jù)內(nèi)部MOSFET的Vds電壓及Isd電流來開通和關(guān)斷SR,內(nèi)部固化Tonmin和Toffmin來提高抗干擾性及精簡外圍;支持150kHz開關(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計。
3變壓器設計
第一步:在高壓輸入(Vg2=300V,fs=65kHz)&額定負載下設定變壓器n及Lp,使其反激變換器在臨界模式工作,第一谷底附近開通,且在Idlimit工作點變壓器不飽和。
第二步:在低壓輸入(Vg1=90V,fs=65kHz)&額定負載,計算Krp及Dmax,設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)設置
根據(jù)輸出OVP電壓,再設定R2
R3、R1設定OCP點線電壓補償量