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di118CN[1]

DI-118参考设计 TinySwitch-III

https://www.sodocs.net/doc/4c5604322.html,

December 2007

4.56 W CV/CC 充电器,空载功耗<260 mW

?

设计特色

设计简单、低成本、元件数量少

低空载功耗:265 VAC 输入时的空载功耗<260 mW 90 VAC 输入时的效率>65%

满足CEC /能源之星对带载工作模式效率的要求(66.8% vs 62.6%要求)

设计紧凑,使用体积小、低成本的EE16磁心

相对于EN55022B 传导EMI 限值,EMI 裕量>15 dBμV 无Y 电容:工频漏电流<10 μA

工作方式

图1所示的CV/CC 充电器电路是使用TNY276PN(U1)设计的一个反激式转换器。4个源极脚在8脚封装的一侧,简化了作为散热用的PCB 铜箔的布板。此外,确定C3的值来选定U1降低的限流点。 这两个因素使U1可以在外部环境温度为40 °C 的密封外壳里输出满载功率。在热要求不高的应用中,可以使用TNY275PN ,工作在标准限流点(C3 = 0.1 μF )来降低成本,其他不需要改变。在每一个使能开关周期,U1的内部MOSFET 导通,电流流过变压器T1初级绕组。当初级电流达到MOSFET 限流点时,MOSFET 关

???????图 1. 使用TNY276PN 的4.5 W 、5.7 V CV/CC 充电器

断,变压器T1中的能量被传送到次级。肖特基D6和C5对输出整流和滤波。L3和C7衰减输出的开关频率纹波。

初级箝位电路(D5、R2、C4和R1)将最大峰值漏极电压控制在内部MOSFET 的700 V 击穿电压之下。电阻R2减小了漏感引起的高频振荡和由此造成的EMI 。受严格控制的U1容差使这种配置仍能满足空载功耗要求。

C1、L1、L2和C2形成的pi 滤波器衰减传导EMI ,而次级侧C8和R8减少高频振荡。即使在初、次级绝缘间没有Y 电容,U1集成的频率抖动特性和E-Shield TM 技术使得使用简单的EMI 滤波即可符合EN55022B 的要求。

输出用光耦反馈稳压。CV 操作时,参考IC U3通过R6和R7检测输出电压并驱动光耦。然而当R3两端压降超过U2内部光二极管压降时,控制转移到CC 模式操作。TinySwitch-III 可使用这种简单的CC 检测方案来满足工作效率的要求。

C8

1 nF R8

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https://www.sodocs.net/doc/4c5604322.html, B

12/07

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DI-118

图 3. 典型输出特性

变压器参数

磁芯材料 EE16, NC-2H or equivalent, gapped for A LG of 156 nH/t2骨架

5+5 pin horizontal 绕组细节

Shield: 28T, 2 × 33 AWG Primary: 120T, 33 AWG Shield: 8T, 2 × 27 AWG 5.7 V: 10T, 25 AWG T.I.W.

绕线顺序(引脚号) Shield (3–NC), tape, Primary (2–1), tape, Shield (NC–3), tape, 5.7 V (10– 7), tape 电感

Primary: 2.25 mH, ±12% Leakage: 45 μH (maximum)初级谐振频率

850 kHz (minimum)

表 1. 变压器设计参数(AWG = 美国绕线规格,TIW = 三层绝缘线,

NC = 无连接)

图 2. 最差情况下传导EMI (输出RTN 连接到LISN 的假手)

设计要点

在高压、最大过载点校验最大漏极电压<650 V ,需要时调整R1 和C4的值。然而要避免使箝位电路太大(例如R1值很小,

C4值很大),因为这将增大空载功耗。

D5要选择快速管而不是超快管,通过回送一部分漏感能量来提高效率。如果没有玻璃钝化型管(1N4007GP ),可以使用FR107。

为了保证生产时EMI 性能的一致性,变压器T1制造过程产生的变化必须最小。这在没有Y 电容的设计中特别重要。

初级层与层之间加胶带减小层间电容。这将帮助降低空载 功耗。

??

??

P I -4421-090806

1.0

EN55022B Limits

0.15

10.0

100.0

-20-10010203040

50608070MHz

d B μV

QP AV QP AV

200100400300500700800600900

Output Current (mA)

O u t p u t V o l t a g e (V

D C )

6.565.554.53.5432.521.510.50

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