DI-199参考设计TOPSwitch-HX

DI-199参考设计
TOPSwitch-HX
®
40 W标准笔记本适配器
应用
器件
输出功率
输入电压
输出电压
拓扑结构
笔记本适配器
TOP256EN
40 W
90 – 265 VAC
19.0 V
反激式
设计特色
工作原理
• 元件数目少
图1所示为使用Power Integrations的TOPSwitch-HX器件设计的反
• 符合能源之星2.0能效要求:
激式电源。该适配器电源利用了TOP256EN (U1)中集成的高压
• 空载输入功率非常低:在230 VAC输入条件下<210 mW
MOSFET和多模控制器。输出电压通过并联稳压器U2和光耦器
• 在待机和睡眠模式下具有极高的效率
U3进行调节。
• 平均效率>85%
• 出色的瞬态空载响应
TOPSwitch-HX器件采用EcoSmart®技术,能够在整个负载范内实现
• 自动恢复的迟滞过热保护
最大的效率。拥有专利的多模式控制技术可在不同工作模式间进行
• 可配置的迟滞或锁存开环保护
平滑切换,以确保实现最大效率,从而极大地简化电路设计。
• 满足限功率源的要求(<100 VA)
• 省去次级电流检测电路
电阻R3和R4控制施加到TOP256EN电压(V)引脚的电流。一旦电流超
• Power Integrations eSIP 超薄封装
过25 μA(UV阈值电流水平),U1即开始开关。25 μA对应100 VDC
• 设计采用低成本的EE25变压器
的输入电压。UV锁存还可以防止电源关断时输出的不良波动。
™
C11
2.2 nF
250 VAC
C12
470 pF R15
100 V 33 7
C13
680 MF
25 V
T1
2 EE25 9
C4
2.2 nF
1 kV
R6
33 7
1/2 W
D1
2KBP06M
600 V
R3
2.0 M7
R5
100 k7
D2
DL4937
R2
R1
2.2 M7 2.2 M7
C1
330 nF
275 VAC
F1
2A
R4
2.0 M7
90 - 265
VAC
N
R8
6.8 M7
D3
R12
MA2J11200L 5.1 k7
TOPSwitch-HX
U1
V TOP256EN
D
CONTROL
R20*
100 7
S
L
R9
10 k7
1%
D4
BAV19WS
RTN
C10
22 MF
50 V
R14 C15
20 7 470 pF
50 V
C18*
33 pF
1 kV
X
19 V, 2.1 A
5
L3
12 mH
C2
100 MF
400 V
4
C19
220 MF
25 V
D5
SB5100
7
1
R7
4.7 M7
L4
Ferrite
Bead
F
R16
680 7
VR1
BZX79-C22
22 V
R17
68.1 k7
1%
C9
22 nF
50 V
U3B
PC357C
C
C6
100 nF
50 V
*Optional components
R13
6.8 7
C7
47 MF
25 V
U2
LM431
2%
C16
220 nF
R19
3.3 k7
R18
10 k7
1%
PI-5222-022009
图 1. 使用TOP256EN设计的40 W笔记本电源的电路图
www.powerint.com
February 2009
在电源关断期间,电源开始工作直至电压失调,且在超过UV阈值
设计要点
之前将会禁止重启动。
• 功率限制与输入电压(经由R3、R4和R9)无关,可满足功率
电阻R7、R8和R9形成电位分压器,随着输入电压的升高,此分
• 充分利用TOPSwitch-HX的多项保护功能,可极大地减少元件
受限电源(LPS)要求,且无需额外的电路。
压器将会通过向X引脚施加偏置电压来降低流限,从而在不同输
数量。
• 在R12位置使用一个大于5 kΩ的电阻,可以将关断从锁存切换
入电压范围内提供恒定的输出功率。这样可以将输出功率限制在
100 VA以下(在输入电压范围内),同时仍可在低输入电压下提
到迟滞。
供额定输出。
70
由VR1执行,R12和V引脚可防止输出电压超过指定的最大值。
60
Amplitude (dBμV)
如果C10上的电压接近22 V,VR1将导通并使电流流入V引脚。
这样将关断电源并使其保持在锁存状态,直至大容量电容中存储
的电能放电到20 V以下。
TOPSwitch-HX具有集成的精确迟滞热过载保护功能。如果结温度
达到142 °C以上(故障期间),TOP256EN将关断。一旦结温度降
PI-5220-091108
80
开环故障导致输出电压超过指定的最大值。简单的锁存关断功能
50
40
30
20
-10
0
低约75 °C,它将自动恢复。
-10
PI-5227-021909
No-load Input Power (mW)
250
200
-20
0.15
1
10
30
Frequency (MHz)
图 3. 在230 VAC输入条件下符合EN55022 B标准的10 Ω阻性负载,输出回路
连接到PE
150
变压器参数
100
磁芯材料
EE25, gapped for ALG of 180 nH/t²
骨架
EE25, 5–5 pins, Vertical
绕组详情
Primary 1st Half: 23T, 26 AWG
Shield 1: 1T, Cu foil
Secondary: 8T × 2, 25 TIW
Shield 2: 1T, Cu foil
Primary 2nd Half: 23T, 26 AWG
Feedback/Bias: 5T, 26 AWG
绕组顺序
Primary 1st (1–3), Shield (2), Secondary (9–7),
Shield (2), Primary 2nd Half (3–1),
Feedback/Bias ( 4–5)
初级电感
369 mH–406 mH
初级谐振频率
1000 kHz (minimum)
漏极电感
6 mH (maximum)
50
0
90
110
130
150
170
190
210
230
250
270
Input Voltage (VAC)
图 2. 空载功耗
表 1. 变压器参数(AWG = 美国线规,TIW = 三层绝缘线)
Power Integrations
5245 Hellyer Avenue
San Jose, CA 95138, USA.
Main: +1 408-414-9200
Customer Service
Phone: +1-408-414-9665
Fax: +1-408-414-9765
Email: usasales@powerint.com
Power Integrations reserves the right to make changes to its products at any time to improve reliability or manufacturability. Power
Integrations does not assume any liability arising from the use of any device or circuit described herein. POWER INTEGRATIONS
MAKES NO WARRANTY HEREIN AND SPECIFICALLY DISCLAIMS ALL WARRANTIES INCLUDING, WITHOUT LIMITATION, THE IMPLIED
WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, AND NON-INFRINGEMENT OF THIRD PARTY RIGHTS.
The products and applications illustrated herein (transformer construction and circuits external to the products) may be covered by
one or more U.S. and foreign patents or potentially by pending U.S. and foreign patent applications assigned to Power Integrations.
A complete list of Power Integrations' patents may be found at www.powerint.com. Power Integrations grants
its customers a license under certain patent rights as set forth at http://www.powerint.com/ip.htm.
On the Web
www.powerint.com
The PI logo, TOPSwitch, TinySwitch, LinkSwitch, DPA-Switch, PeakSwitch, EcoSmart, Clampless, E-Shield, Filterfuse, StackFET,
PI Expert and PI FACTS are trademarks of Power Integrations, Inc. Other trademarks are property of their respective companies.
©2009, Power Integrations, Inc.
A
02/09
DI-199