5V 15W USB 适配器
2021-10-31
这是一个基于STCH03电流模式准谐振控制器的15 W（5 V-3 a）宽范围电源USB电源适配器解决方案，它将高性能、低电压PWM控制器芯片与650 V高压启动单元组合在同一封装中。开关控制器通过主传感反馈提供恒定输出电流（CC）调节。
该解决方案保持精确的输出电流调节，无需专用电流参考IC或电流传感器，并提供全套保护，包括输出过压（OVP）和欠压（UVP）保护、变压器饱和和二次二极管短路保护，这大大提高了终端产品的安全性和可靠性。
该解决方案的架构基于单端QR反激变换器，由以下几级组成：（i）输入级，带有前端交流整流器、低成本EMI滤波器、保险丝和NTC，以确保变换器的安全运行；（ii）RCD缓冲网络通过限制漏感电压尖峰和耗散相应能量，在关闭时保护功率MOSFET；（iii）功率和控制级，带STD7N80K5 N通道800V，0.95Ω DPAK封装中的MDmesh K5功率MOSFET，连接到高频变压器，由STCH03 PWM控制器驱动-使用最少的外部元件实现恒压（CV）和恒流（CC）操作；（iv）输出级，用于基于功率平坦封装中的FERD20U50DJF 50V、20A场效应整流二极管（FERD）实现高效二次侧整流，并向主PWM IC提供输出电压反馈信号。
这种高功率密度、高效率的电源解决方案能够满足节能建议（EuCoC第5版-美国能源部的Tier 2和EPS），具有低备用功率（230 VAC时小于15 mW），符合EN55022-B级传导噪声排放，并符合IEC61000的抗扰度要求。
关键产品优势
STCH03是一种电流模式PWM控制器，具有完全集成的一次侧恒流输出调节（CC）。它是专为离线准谐振ZVS反激变换器（如此解决方案）设计的，有助于实现最高效率和极低功耗。控制器根据输出负载水平支持三种不同的模式，以优化传导和开关损耗，并将输入功耗降至最低，从而使解决方案符合最严格的节能法规：
重负载时的QR模式
中/轻负载下的山谷跳跃模式
极轻负载或断开负载时的突发模式
该设备还提供输出过压保护（OVP）、超温保护（OTP）和打嗝模式保护（在变压器饱和或二次二极管故障时调用），以及输出欠压保护（UVP），在输出短路时限制平均输出电流。
一次侧电源开关为N通道800V，0.95Ω典型值。功率MOSFET属于ST公司同类最佳超级结VHV MOSFET技术的MDmesh K5系列，可确保反激变换器的最佳效率、稳健性和安全裕度，其中漏极缓冲电路的尺寸可受益。这项革命性的雪崩加固高压功率MOSFET技术基于创新的专有垂直结构。其结果是在非常高的BVdss下，导通电阻大幅降低，对于需要高开关速度、卓越的功率密度和高效率的应用来说，这是一种超低的栅极电荷，并且在非常高的BVdss下具有无与伦比的鲁棒性。选定的DPAK封装有助于以超薄的外形实现高功率密度。
封装在PowerFLAT中™ 5x6，FERD20U50用于二次侧整流。这种基于专利工艺的50V/20A二极管实现了给定芯片表面的最佳VF/IR权衡。与传统的等效电压和额定电流的肖特基结构二极管相比，该二极管具有更好的固有性能。将更低的VF二极管与更好的泄漏电流控制结合到更小的管芯中，使设计人员能够达到更高的效率，实现更简单的热设计并使用更小的封装，从而实现更高的应用紧凑性，并具有潜在的成本效益。
二极管和整流器
零件号说明
BAT41 100V，200mA表面安装通用信号肖特基二极管
电源管理
零件号说明
STCH03低备用适配器离线PWM控制器
TS432 1.24 V可调并联电压基准
功率晶体管
零件号说明
DPAK封装中的STD7N80K5 N沟道800 V，0.95欧姆典型值，6 A MDmesh K5功率MOSFET
吉公网安备 22020302000206号