30mW待机功耗, PSR +S.R. 方案的手机充电器设计：PMP4378

时间：10-02 整理：3721RD 点击：

http://www.ti.com/tool/pmp4378

PMP4378是使用ti二次侧同步整流芯片ucc24610、原边控制芯片ucc28713设计的反激式变换器。具有独立的原边控制和副边同步整流结构，可实现精确地恒流、恒压输出，空载功耗小于30mW,达到了六星级电源标准.原边反馈控制消除了光藕,减少了器件数量和成本，体积只有37mmx31mmx15mm。另外，还有掉电保护、输出过压、过流保护、过温保护等功能，并做了电缆0.3V压降补偿;该设计方案通过了传导和辐射测试,并且通过了常温以及高温测试。这些特点使其非常适合应用于手机充电器、适配器及其它小功率应用场合。

下图是PMP4378的样板图

PMP4378的结构图如下：

可以看到方案的二次侧，将整流二极管换做了同步整流芯片ucc24610控制的开关管，极大减少了整流管的损耗，，而且24610采用睡眠、UVLO、工作、轻载多种模式，进一步降低轻载、空载功率，提高了电源效率，也方便了系统的热管理。

下面是PMP4378的主要规格及测试结果：

规格：

No.	Description	Symbol	Min	Type	Max	Unit	Test condition
1	Rated Input Voltage	Vin	100	---	240	Vac
2	Input Voltage Range	Vin(min/max)	85		264	Vac
3	Input Current	Irms			0.4	A
4	Rated Input Frequency	fin	50		60	Hz
5	Input Frequency Range	Fin(min/max)	47		63	Hz
6	Inrush Current	Irush			4	A	264V and 2.4A load
7	Average Efficiency	η	80.3			%	Tested at cable end
8	Standby Power	Pst			30	mW	85Vac-264Vac
9	Output Voltage	Vout	5		5.5	V	0-2.4A load and 85V-264Vac
10	Output Current	Iout	2.4			A	85Vac-264Vac
11	Rated Output Power	Pout	12			W
12	Ripple and Noise	Vripple			80	mVp_p	115Vac-230Vac and 0-2.4A
13	Startup Time	Stime			500	mS	115Vac and 2.4A
14	Over Shoot	Vover			1	%
15	Dynamic response		4.5			V	0.12A-2.28A, 0.1A/us,30ms cycle

空载功耗：

效率曲线：

负载效率曲线：

USB端的IV曲线：

热试验（环境温度45?C）：

Temp record
			90VAC 50Hz ,Ambient:45℃		264VAC 60Hz,Ambient:45℃
Thermal Coupler Channel	Name	Pos	Record Time	CV5V	Record Time	CV5V
			14:00~15:00	2.4A	16:10~17:10	2.4A
11	Input cap	C1	67.5ºC		63.2ºC
15	Input cap	C2	71ºC		66.3ºC
3	Input inductor	L1	71.9ºC		63.5ºC
8	Schonounous MOSFET	Q2	68.4ºC		68ºC
9	Transformer	T1 Core	79.4ºC		76.7ºC
1	Transformer	T1 Winding	85.1ºC		77ºC
17	Power Switch	Q1	73ºC		73ºC
5	Output cap	C5	63.9ºC		63.7ºC
7	Output cap	C3	67.8ºC		67.2ºC
13	Output rectifier	D2	66.4ºC		66.2ºC
16	Rect. Bridge diode	DB1	73.1ºC		64.9ºC
10	UCC28713	U1	71.9ºC		70.2ºC
4	UCC24610	U2	64.7ºC		64.3ºC
actual Ta			Ta=45.5ºC		Ta=46.8ºC

EMI测试：

1.5m cable with 2R resistor Io=2.4A, 230V, Line

1.5m cable with 2R resistor Io=2.4A, 230V, Neutral

EMI辐射测试：

1.5m cable with 2R resistor Io=2.4A, 230V, HORIZONTAL

1.5m cable with 2R resistor Io=2.4A, 230V, VERTICAL

保护测试

No	Item	Test result
1	Input UVP	Start at 77Vac, Stop at 72Vac
2	Output over current protection	Ok, 2.55A maximum
3	Output short-circuit protection	Ok, hiccup mode
4	Output over voltage protection	Ok, 5.75V maximum
5	Over Temperature protection	OK

非常好的设计，感谢分享

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