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【英飞凌DIY】平均效率大于90%的低成本65W电源设计方案

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Hanriver
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LV2
本网技师
  • 2015-5-12 17:34:07
1。设计目的:参考Lenovo 65W电源适配器尺寸,最终尺寸为长x宽x高=100x38x29mm;低成本,符合市场大规模生产需求
2。规格:输入90~264Vac,输出20V/65W,最大输出电流3.7A;安规和EMI元件位均预留;散热片位置预留(可以肯定的是副边同步整流管不需要散热片);平均效率和空载损耗满足Energy Star 6.0;
3。设计思路:原边采用ICE2QS03G准谐振芯片,优点不用多讲;副边采用IR的同步整流芯片IR1161;出于成本考虑采用单面板布局,因此顶层使用了几根跳线;磁芯材质PC40,其它元器件都是常用料,成本低;副边加了一个电流环,使用ST的恒流芯片TSM103,便于将来很方便地改成charger或LED Driver。
4。成品图:











5。电路图:

6。layout




7。关键元器件选择
整流桥:2A/600V
滤波电容:100uF/400V
原边MOSFET:Infineon 650V/400mohm,加RCD吸收电路


变压器:PQ2625/PC40,48(原边0.47mmx1三层绝缘线):6(副边0.2mmx20 Litz wire):5(辅助0.15mmx1三层绝缘线);三明治绕法;感量600uH;漏感<10uH。
副边同步MOSFET:IRF100B202(100V,6.8mohm);
同步整流控制芯片:IR1161,SOT-5封装,外围元件少
输出滤波电容:2个1000uF/35V并联,加一级滤波(未使用电感,直接短路,后加470uF电容)
限流芯片:ST TSM103,内含2.5V基准。
限流电阻:3个50mohm并联,限流点约为3.7
A
8。效率

9。波形
230V 100%load 原边

230V 100%load 副边

120V 100%load 原边

120V 100%load 副边

10。其它测试
1)EMI未测,预留位置
2)Thermal未测,整流桥和原边FET预留散热片位置
11。使用心得
1)ZC pin并联一个小电容,数十pF,目的是滤除spike,避免触发OVP。这里遇到个问题,就是ICE2QS03G对于OVP的检测没有Blanking时间(规格书里面没有查到),如果能设置个1uS blanking时间最好了
2)因为手头没有800V MOSFET,所以匝比没有取大,而且原边FET面临derating压力在264Vac输入。
3) 发现一个问题:比如在120V输入下,负载从0跳到100%,会在第一个谷底开通;而从50%跳到100%,会在后面第几个谷底开通。查询规格书发现与Vfb有关,不知道大家发现没?
释迦雨果CN
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LV6
高级工程师
  • 2015-5-12 17:55:16
  • 倒数5
 
谷底跳变是必须的。
无论是空载到半载;从半载到全载阶越,IC轻载就该是轻载状态,重载就是重载状态。所以;从轻到重;必然是跳谷底的。
只有这样才能保持最佳功效。
cool罐子
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LV2
本网技师
  • 2015-7-19 15:32:10
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楼主你好,能告诉我元件清单么,我想自己试着做一个,谢谢了
lyh0739
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LV6
高级工程师
  • 2015-8-15 23:36:31
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楼主继续呀,关注中
fengbin
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LV8
副总工程师
  • 2015-10-23 20:52:08
  • 倒数2
 
这款产品的输出电压可以做到24V吗
Davidok
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LV6
高级工程师
最新回复
  • 2017-7-7 16:07:23
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