【英飞凌DIY】PD 45W准谐振Adapter-DIY电源设计DEMO分享-世纪电源网社区

ztao2016

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2017-11-21 09:04:16

1、【方案介绍】
本次借助infineon diy平台设计一个45W PD协议适配器。原边采采用ICE2QS03G QR控制模式，提高系统效率；初级MOS采用IPD70R600P7S；输出整流采用IR1161同步整流控制方式，次级同步整流MOS采用BSC093N15NS5，PD协议的实现采用LDR6032。本方案多电压5V、9V、12V、15V输出，最大功率45W，满足六级能效。

2、【应用领域】

AC-DC适配器

3、【规格参数】
输入电压：90~264VAC；
输出电压：5V3A或9V3A或12V3A或15V3A；
目标效率：>90%@115V&230V （满载）
低漏电流（<30μA@240V/50Hz，Y电容220pF）
过压保护：<1.3Vo

4、【设计方案】
初级IC：ICE2QS03G
次级同步整流：IR1161
PD协议：LDR6032
初级MOS：IPD70R600P7S
次级MOS：BSC093N15NS5
变压器：RM8（PC95）

5、【原理图】

6、PCB

6、实物样机

收藏1

		2 liguanghui2588 liguanghui2588 离线 LV7 版主积分：9171 \| 主题：55 \| 帖子：2435 访问空间发消息积分:9171 版主 2017-11-21 16:51:29
		这个pd快充和适配器在一块吗回复 \| 举报 \|

			3 ztao2016 ztao2016 离线 LV4 初级工程师积分：341 \| 主题：1 \| 帖子：27 访问空间发消息积分:341 LV4 初级工程师 2017-11-21 19:30:14
			type-c口支持PD协议5V、9V、12V、15V输出，输出为单口，最大功率45W，当然也兼容了PD快充回复 \| 举报 \|

		4 ztao2016 ztao2016 离线 LV4 初级工程师积分：341 \| 主题：1 \| 帖子：27 访问空间发消息积分:341 LV4 初级工程师 2017-11-24 20:07:13
		当前功能已经调通，PD协议可输出5V、9V、12V、15V，PD协议芯片自带限流功能，每种输出OCP为3.3A。板端满载效率91.7%，效率还不好，主要限于变压器幅宽副边绕组线径不够，优化一个点应该问题不大。回复 \| 举报 \|

			5 ztao2016 ztao2016 离线 LV4 初级工程师积分：341 \| 主题：1 \| 帖子：27 访问空间发消息积分:341 LV4 初级工程师 2017-11-24 20:11:05
			PD协议调节浪费了很多时间回复 \| 举报 \|

				6 PeterXu PeterXu 离线 LV6 高级工程师积分：618 \| 主题：2 \| 帖子：39 访问空间发消息积分:618 LV6 高级工程师 2017-11-30 08:18:25
				可否把LDR6032 的FB端阻值附上？另外我看到您的WAT1和WAT2全部接到了GND上，最大功率岂不是被限定在了24W？回复 \| 举报 \|

					7 ztao2016 ztao2016 离线 LV4 初级工程师积分：341 \| 主题：1 \| 帖子：27 访问空间发消息积分:341 LV4 初级工程师 2017-11-30 09:04:58
					wat1、wat2接地或悬空不影响最大功率输出，开始我也是按规格书上说明有接高电平，后来发现没区别就干脆接地了；FBD1~FBD3选值根据电压基准分压电阻来定，FBD1~FBD3就是三个开关，5V时FBD全关，9V时FBD1导通R24与TL431下分压电阻并联确定输出电压；12V输出时FBD2导通R26与TL431下分压电阻并联确定输出电压，15V输出R31与TL431下分压电阻并联确定输出电压。回复 \| 举报 \|

		8 ztao2016 ztao2016 离线 LV4 初级工程师积分：341 \| 主题：1 \| 帖子：27 访问空间发消息积分:341 LV4 初级工程师 2017-11-30 22:24:23
		更新变压器匝比为51:7，为使高、低压都工作在第一个谷底开通，且高压输入时频率不至于过高增大开关损耗，设计感量660uH，低压满载频率在40K左右；高压满载频率89K，满载效率最高92.29% 回复 \| 举报 \|

			9 ztao2016 ztao2016 离线 LV4 初级工程师积分：341 \| 主题：1 \| 帖子：27 访问空间发消息积分:341 LV4 初级工程师 2017-12-1 20:13:20 倒数10
			第一次设计适配器，作品已经寄出去了，非常感谢身边同事的帮助、指导。总结下此次调试问题： 1、PD协议无输出：主要原因为PMOS无法开通，LDR6032芯片9脚无法出驱动信号，后将PMOS控制信号改为7脚可正常输出，估计该芯片的7、9脚功能反了，我的设计不需要20V输出，顾9脚功能没有验证。回复 \| 举报 \|

				10 ztao2016 ztao2016 离线 LV4 初级工程师积分：341 \| 主题：1 \| 帖子：27 访问空间发消息积分:341 LV4 初级工程师 2017-12-1 20:26:21 倒数9
				2、空载功耗超过75mW：空载输出原边Vcc电压有掉至Vcc_off，IC进入重启状态重新发波输出过冲，光耦将原边FB拉低直至IC再次进入重启，IC重启为高压启动，限流电阻20K，启动电阻损耗导致空载损耗增加，适当增加辅助绕组圈数保证空载Vcc电压在正常工作范围内，当前空载损耗230V输入可控制在75mW内。回复 \| 举报 \|

					11 jazzclassics jazzclassics 离线 LV2 本网技师积分：146 \| 主题：3 \| 帖子：28 访问空间发消息积分:146 LV2 本网技师 2017-12-4 17:59:20 倒数8
					你Vref上下分压电阻取值分别是多少？回复 \| 举报 \|

						12 ztao2016 ztao2016 离线 LV4 初级工程师积分：341 \| 主题：1 \| 帖子：27 访问空间发消息积分:341 LV4 初级工程师 2017-12-5 10:18:44 倒数7
						上分压100K，下分压5.1K 回复 \| 举报 \|

							13 ztao2016 ztao2016 离线 LV4 初级工程师积分：341 \| 主题：1 \| 帖子：27 访问空间发消息积分:341 LV4 初级工程师 2017-12-5 14:29:48 倒数6
							Datasheet给的参数是上下分压电阻100K/10K，问了下供应商这个分压电阻必须是100K/5K输出电压比较准确。回复 \| 举报 \|

								14 ztao2016 ztao2016 离线 LV4 初级工程师积分：341 \| 主题：1 \| 帖子：27 访问空间发消息积分:341 LV4 初级工程师 2017-12-5 15:20:41 倒数5
								3、空载高压15V切低压5V输出不稳：正常起机5V输出正常，高压15V空载时切5V输出不稳，输出pk-pk几百mv，类似问题2，主要是环路问题，调整环路中光耦供电电阻、RC参数可解决。回复 \| 举报 \|

									15 kinghang kinghang 离线 LV7 版主积分：979 \| 主题：19 \| 帖子：297 访问空间发消息积分:979 版主 2017-12-6 21:52:52 倒数4
									期望楼主把EMI及noise的测试报告分享一下。回复 \| 举报 \|

										16 PeterXu PeterXu 离线 LV6 高级工程师积分：618 \| 主题：2 \| 帖子：39 访问空间发消息积分:618 LV6 高级工程师 2017-12-13 15:09:53 倒数3
										我的HV端没接电阻直接连接整流后电压，这会不会导致空载损耗增加？另外可以详细讲解一些从哪些方面降低空载损耗吗？回复 \| 举报 \|

											17 ztao2016 ztao2016 离线 LV4 初级工程师积分：341 \| 主题：1 \| 帖子：27 访问空间发消息积分:341 LV4 初级工程师 2017-12-13 20:03:17 倒数2
											原边的高压起动动作时序：HV给Vcc电容充电，达到Vcc_on后HV这一路是断开的（HV脚有串联NMOS，具体看规格书中的），后续靠辅助绕组供电，HV串电阻对空载损耗基本没影响。串电阻的目的是为了减小充电电流，不然就是母线电容高压直接加到Vcc电容，大电流冲击容易使HV内部MOS损坏。降低空载损耗主要还是看IC，比如空载时保证输出稳定前提下开关频率越低损耗肯定越小，HV供电方式串电阻越大损耗越小（保证Vcc不掉电），具体情况具体分析吧回复 \| 举报 \|

		18 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主最新回复 2018-1-23 16:03:44 倒数1
		能来点准谐振的测试波形就好了回复 \| 举报 \|