隨著(zhù)充電器六級能效標準的實(shí)施臨近，其方案需求日益迫切，很多充電器工程師反映QR架構方案雖然效率余量更大，但對比PSR方案的元件更多，調試生產(chǎn)更復雜。故提供QR架構PN836X產(chǎn)品方案之外，基于PN8358開(kāi)發(fā)了一款更高性?xún)r(jià)比的六級能效7.5W充電器方案，比QR架構更簡(jiǎn)潔更經(jīng)濟，提供給國內成本壓力大的充電器廠(chǎng)商一個(gè)六級能效新選擇。

基于PN8358的 5V 1.5A六級能效PSR電源解決方案，典型應用為智能手機、平板電腦的5V1.5A充電器，機頂盒、DVD的7.5W適配器。

PN8358有如下特點(diǎn)：

● 待機功耗小于75mW：內置專(zhuān)利高壓?jiǎn)?dòng)模塊，節省高壓?jiǎn)?dòng)電阻，
● 效率滿(mǎn)足DOE Level 6：智能多重工作模式顯著(zhù)提高平均效率，
● CV、CC精度5%以?xún)龋簝戎幂斎腚妷?、DC輸出線(xiàn)補償，任何工況下均可滿(mǎn)足
● 體積緊湊：集成4.5ohm 650V 智能功率MOS，PSR省光耦/TL431，SOP7封裝
● 保護功能豐富：含過(guò)溫保護、VDD欠過(guò)壓保護、FB開(kāi)短路保護、CS開(kāi)短路保護，電壓和溫升de-rating裕量充足，提高系統可靠性

系統設計要點(diǎn)

系統的典型應用如圖1所示，設計要點(diǎn)羅列如下：


變壓器飽和設計 其中Lp為變壓器原邊電感感量、Np為變壓器原邊圈數、Ae為變壓器窗口面積、CS腳內部基準電壓為0.5V，Bmax建議控制在0.32T以?xún)取?br />
變壓器匝比n約束設計

PN8358采用帶前饋補償的開(kāi)環(huán)恒流法：去磁占空比近似為0.5。理論上，恒流可由下式表達：
工程設計時(shí)，需考慮變壓器耦合因子及采樣誤差的影響，在(2)式中需加入修正因子。由其恒流原理可知，系統設計必須滿(mǎn)足下式約束： 其中Vr為輸出電壓到變壓器原邊的折射電壓、VF為輸出二極管正向壓降、Vdc,min為輸入電容電壓最小值。若(3)式不滿(mǎn)足，輸出CC、CV精度下降。

芯片供電回路設計

PN8358通過(guò)脈沖采樣變壓器供電繞組信號，閉環(huán)控制調節輸出電壓： 芯片FB腳內部電壓基準為2V，k為上下偏取樣電阻的比例，n1為變壓器供電繞組與次級繞組的匝比，其耦合情況影響CV精度及系統抗干擾能力。變壓器結構選擇及n1設計的準則是確保在空載不觸發(fā)VDD UVLO、滿(mǎn)載不觸發(fā)VDD OVP。
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PCB布線(xiàn)

為改善EMC性能，提高系統抗surge、ESD能力，PCB布線(xiàn)的三個(gè)重要原則：功率回路最短、功率回路與信號回路物理空間上分開(kāi)、VDD電容貼近芯片供電腳。

性能評估


5V1.5A Demo外觀(guān)如圖2所示，關(guān)鍵性能測試結果如下：

待機功耗

備注：115/230Vac待機功耗小于75mW限制。

平均效率

備注：115/230Vac效率滿(mǎn)足76.65%限制，效率測試為PCB板端USB口（不帶線(xiàn)充電器）。

系統溫升

備注：測試在40度密閉環(huán)境下進(jìn)行。

系統ESD

備注：測試條件是230Vac輸入電壓、滿(mǎn)負載、輸入為2Pin電源線(xiàn)、輸出線(xiàn)1.5m的24 AWG。

傳導&輻射


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