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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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