2.1A适配器
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2.1A适配器,小尺寸(33.5*38.5mm)待机功耗小于50mW 成熟方案
2014-7-28 22:30:46 点击：324
5V/2.1A小尺寸(33.5mm*38.5mm)适配器技术参数要求
1、输入电压：90~265Vac；
2、输出功率：10.5W(Typical)；
3、待机功耗：<50mW；
4、工作环境：25℃—40℃；
5、传导余量-8dB，辐射-6dB；
6、平均效率：≥76.5%（输出线端 1.5m AWG 20）；
7、线性调整率：±1%,负载调整率：±3%；
8、双面板设计，单面元器件，面积：(33.5mm*38.5mm)；
9、绝缘耐压：3750V，群脉冲、雷击：±2000V，ESD静电：满载接触±8KV，空气±15KV；
10、具备输出短路保护，输出过流保护，VDD过压保护，FB分压电阻开路短路保护，以及电流侦测电阻Rcs短路和过温保护；
补充说明：应成本考虑，选取PSR内置MOS的电源芯片，无共模电感，PCBA整体成本不得超过4元（加工费另算）
该电路图中R7、R8为反馈分压电阻，C3起到环路补偿的作用；D1，R2，以及R3，C1 组成RCD 箝位电路，用于吸收功率Mos（芯片内部已集成,Vds耐压值为650V）漏源端尖锋电压，可以视情况予以减轻。当CS 脚短路（或Rcs 短路）时系统会发生保护并进入Latch
状态，以确保系统不会被损坏；EC1，L1，L2，EC2 组成π性滤波，以改善EMI 性能；
系统关键元件考量
1. 电源芯片选取的芯片为内置650V 耐压，典型导通电阻3.6Ω的功率MOS和内置高压启动电路，因此不需要额外的启动电阻和外置的功率管。系统设计时需要确保在各种工作状态下IC 内置MOS 的DS 耐压可以满足要求。
2. RCD 吸收初级嵌位（RCD）回路，尽量在C或者D上再串一个电阻，以利于EMI及退磁回路调整。RCD吸收的二极管建议采用慢管1N4007或是FR107。
3. COMP 电容COMP 脚对地采用一颗电容作为环路补偿，建议采用104 的瓷片电容即可。
4.上偏电阻R4由于内置了输入线电压补偿功能，通过调整上偏电阻R4（需要等比例调整下偏电阻R3），即可使不同交流输入电压，同一输出条件下的输出电流尽可能保持一致。根据芯片参考资料，建议将R4的值设计在30K~100K。
1、关于为什么串加一个电阻，就利于EMI及退磁回路调整的问题
串联一个电阻的作用是抑制RCD的二极管的反向恢复电流，包括吸收的二极管采用慢管也是同样的作用，都是起到延长EMI退磁回路的调整作用；
2、关于为什么加个电容就能形成环路补偿的问题
这个问题会涉及到PSR芯片内部架构的问题，我们来看一张典型的PSR应用框架图
采样电压和基准电压比较产生误差电压，PSR是关端MOS次级续流时候采样，这个电容作用就是存储误差电压的。如果不加这个电容。次级管断的时候采样，到初级开通MOS的时候控制电路就根本不知道次级输出的情况。这个点容如果太大，那么上面会存储过多的能量。当输出变动的时候要很长时间这个电容才能回复到正确的误差电压。所以就表现出电源响应慢。
反馈采样送入误差放大器和基准比较，比较后的误差电压是用来控制开关管的导通。当原边关闭，次级输出，反馈采样，得到误差信号，没有这个电容，原边再次导通，EA输出的信号丢失。无法再控制开关管。
简单说该电容作用是把输出的情况存储起来。等开关管导通时候告诉开关管导通时间多少才合适。由于EA误差放大器的倍数很大，所以输出会很精准的得到反馈电阻设定的电压值上。
关于布局考量
1.高压部分初级的高压部分距离,请尽可能的保持在1mm 以上。
2.单点接地所有接地，包括芯片的地,VDD的地,COMP电容的地,FB电阻的地,变压器的地,CS电阻的地，尽量单点接地,即分别接到输入Bulk电容的地，大电流与小信号部分一定要分开，建议采用以上的电路板布局。
3.RCD 回路和大电流回路图中的RCD回路1和大电流回路2，以及次级整流之后的回路3所形成的的面积应尽量小。
4.FB 回路FB回路的走线应尽量的短,且远离大电流大电压回路以避免干扰，同时电阻要离IC的FB PIN越近越好。另外，建议在FB到地之间并一颗小电容（建议10pF-47pF）。
5.VDD 电容建议 VDD 电容为4.7uF~10uF 的50V 电解电容，且应放置在距离VDD 引脚最近的地方，这样可以降低干扰，同时建议尽可能在VDD 与GND 之间在放置一颗10~100nF 的瓷片电容，已滤除高频干扰。
6.VDD 限流电阻建议VDD回路在整流之后预留一个0805的限流电阻,且VDD整流管推荐使用FR系列或者是慢管1N4007，有利于FB采样及退磁。
7.散热在满载 EMI 测试的情况下可将SW 脚和次级整流二极管所连接的PCB 区域适当加大，并露铜以改善器件散热能力。
8.输出二极管次级绕组,输出二极管与输出滤波电容所围成的环路区域面积应最小。此外，与二极管的阴极和阳极连接的铜铂区域应足够大，以便用来散热。最好在安静的阴极留有更大的铜铂区域，而阳极铺铜区域过大会增加高频辐射EMI。
一、负载调整率是空载和满载电压还是输出最高电压和最低电压？ 负载调整率测试是在额定输入电压情况下（输入电压90-264V，分四段测试条件），分别对空载、轻载、半载、满载的输出电压进行计量，得出负载调整率。负载调整率是在固定输入电压为情况下的数据。但输入电压90V和264都会进行测试。
二、板子在CASE里面的IC的温度是多少？
关于芯片温度问题，当前测试环境温度40℃，外壳密闭、无风环境测试，Vin＝90Vac；Io=2.1A。IC 表面温度115℃
5V2.1A，EPC17的变压器，这个效率我自认为算是可以的了
这么小的板子，你还说会觉得芯片温度高？
请看好测试条件：
Vin＝90Vac；Io=2.1A，环境温度40℃，外壳密闭、无风环境。
IC表面温度115度 芯片厂商称内置的MOS为2.5A的MOS，芯片资料先生内置MOS的导通电阻为3.6欧。
