使用LinkSwitchTM-HP LNK6766E设计的30 W单路输出反激式转换器

标题
参考设计报告：使用LinkSwitchTM-HP
LNK6766E设计的30 W单路输出反激式转换器
规格
90 VAC – 265 VAC输入；12 V，2.5 A输出
应用
适配器
作者
应用工程部
文档编号
RDR-313
日期
2012年9月14日
修订版本
1.2
特色概述
•
•
•
•
•
•
•
•
调整精度为±5%的初级侧稳压隔离反激式转换器。
132 kHz开关频率可减小变压器及输出滤波器的尺寸。
满载连续导通模式工作可提高效率并降低输出电容纹波电流
多模式工作可提高整个负载范围内的效率
在230 VAC下功耗低于30 mW。
采用全面的保护功能，包括过压保护(OVP)、过热保护(OTP)、电压缓升/跌落保护、输入过压
关断保护以及失稳压保护（自动重启动）
满足EN-550022和CISPR-22 Class B传导EMI要求，EMI裕量>5 dB。
满足IEC61000-4-5的1 kV / 2 kV浪涌电压要求。
专利信息
此处介绍的产品和应用（包括产品之外的变压器结构和电路）可能包含一项或多项美国及国外专利，或正在申请的美国或国外
专利。有关Power Integrations专利的完整列表，请参见www.powerint.com。Power Integrations按照在
<http://www.powerint.com/ip.htm>中所述规定，向客户授予特定专利权利的许可。
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RDR-313：30 W单路输出反激式电源
2012年9月14日
目录
1
2
3
4
简介.............................................................................................................................4
电源规格 .....................................................................................................................5
电路原理图 ..................................................................................................................6
电路描述 .....................................................................................................................7
4.1
输入整流和滤波....................................................................................................7
4.2
LinkSwitch-HP 初级 .............................................................................................7
4.3
初级侧 RZCD 箝位 ...............................................................................................7
4.4
输出整流 ..............................................................................................................7
4.5
外部电流限流点设置 ............................................................................................8
4.6
反馈及补偿网络....................................................................................................8
5 PCB 布局 ....................................................................................................................9
6 物料清单(BOM) .........................................................................................................10
7 变压器设计表格 .........................................................................................................11
8 变压器规格 ................................................................................................................14
8.1
电气原理图 .........................................................................................................14
8.2
电气规格 ............................................................................................................14
8.3
材料 ...................................................................................................................14
8.4
变压器结构图 .....................................................................................................15
9 散热片组件 ................................................................................................................16
9.1
eSIP 散热片 .......................................................................................................16
9.1.1
eSIP 散热片加工图 .....................................................................................16
9.1.2
eSIP 散热片装配图 .....................................................................................17
9.1.3
eSIP 和散热片装配图 ..................................................................................18
9.2
二极管散热片 .....................................................................................................19
9.2.1
二极管散热片加工图 ...................................................................................19
9.2.2
二极管和散热片装配图 ................................................................................20
10 性能数据 ...................................................................................................................21
10.1
带载模式效率..................................................................................................21
10.2
空载输入功率..................................................................................................23
10.3
线电压调整 .....................................................................................................25
10.4
负载调整 .........................................................................................................26
10.5
功率限制 .........................................................................................................27
11 波形...........................................................................................................................28
11.1
漏极电压和电流，正常工作 ............................................................................28
11.2
漏极电压和电流，过载功率 ............................................................................28
11.3
电压应力，过载功率 .......................................................................................29
11.4
漏极电压和电流启动特征 ................................................................................29
11.5
负载瞬态响应..................................................................................................31
11.6
输出纹波和噪声测量 .......................................................................................32
11.6.1 纹波测量技巧 ..............................................................................................32
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11.6.2 纹波和噪声测量结果 ................................................................................... 33
12 保护功能 ................................................................................................................... 34
12.1
短路条件下的自动重启动 ............................................................................... 34
12.2
过压条件下的锁存保护（开环测试）.............................................................. 34
12.3
电压缓升和电压跌落（使用 DC 输入电源进行测试） ..................................... 35
12.4
输入过压保护（使用 DC 输入电源进行测试）................................................ 36
13 热性能(TAMBIENT = 25 °C) ..................................................................................... 37
14 AC 浪涌（输出的电阻性满载） ................................................................................. 38
15 ESD（输出的电阻性满载） ...................................................................................... 38
16 满载下的 EMI 测试 .................................................................................................... 39
16.1 EMI 结果 ............................................................................................................ 39
17 版本历史 ................................................................................................................... 41
重要说明：
虽然本电路板的设计满足安全隔离要求，但工程原型尚未获得机构认证。因此，必须使用
隔离变压器向原型板提供AC输入，以执行所有测试。
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1 简介
这份报告介绍的是一款采用LinkSwitch-HP系列IC器件LNK6766E设计的通用输入、12 V、
30 W隔离反激式转换器。它包含完整的电源规格、详细的电路原理图、构建电源所需的完
整物料清单、详尽的电源变压器文档，以及测试数据和最重要的电气波形的波形图。
Figure 1 – Prototype Top View.
Figure 2 – Prototype Bottom View.
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2 电源规格
下表所列为设计的最低可接受性能。实际性能可参考测量结果部分。
说明
输入
电压
频率
待机模式机输入功率
输出
输出电压
输出纹波电压
输出电流
过冲电压
总输出功率
连续输出功率
效率
满载效率
符号
VIN
fLINE
VOUT
最小值 典型值 最大值 单位
90
47
11.4
VRIPPLE
IOUT
VOVERSHOOT
0.0
POUT
0
η
85
50/60
12
备注
265
64
30
VAC
Hz
mW
12.6
V
120
mVpp
20 MHz带宽，稳态负载
2.5
18
A
V
待机负载和AC输入循环
30
W
%
双导线 – 无P.E.
230 VAC
90 VAC且满载
环境
其设计符合IEC950、
UL1950 II类要求
安全
浪涌
ESD
环境温度
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5dB裕量
满足EN55022B
传导EMI
DM
1
CM
2
Air
Contact
TAMB
-15
-8
0
kV
15
8
40
kV
kV
o
C
1.2/50 μs浪涌，IEC 1000-4-5，串联电阻：
差模：2 Ω
共模： 12 Ω
空气放电至输出连接器
接触放电至输出连接器
自然对流，海平面
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3 电路原理图
Figure 3 – Schematic.
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4 电路描述
4.1
输入整流和滤波
桥式整流管BR1对AC输入进行整流，C2对AC输入进行滤波。电感L4、C14和C2用于衰减
差模和共模传导EMI。在构建变压器T1时采用了屏蔽技术，以降低共模EMI位移电流。
这种滤波器设计、屏蔽技术加上IC的频率抖动功能，为这种采用Y电容和初级侧RZCD
箝位电路的解决方案提供了出色的EMI性能。
4.2
LinkSwitch-HP初级
LNK6766E器件(U3)将振荡器、误差放大器和多模式控制电路、启动和保护电路以及高压
功率MOSFET全部集成到了一个单片IC中。
电源变压器的一端连接到高压总线，另一端连接到U3的漏极(D)引脚。在开关周期开始
时，控制器将功率MOSFET导通，初级绕组中的电流不断增大，从而将能量存储在变压器
磁芯中。当该电流达到内部误差放大器（补偿(CP)引脚电压）设定的流限阈值时，控制器
会关断功率MOSFET。由于变压器绕组需要调整相位和输出二极管需要调整方向，所存储
的能量会在次级绕组中产生一个电压，这会对输出二极管进行正向偏置，然后将存储的能
量传送到输出电容。
连接到旁路(BP)引脚的电容C5 (0.47 μF)将过压保护(OVP)和过热保护(OTP)设置为锁存和
失稳压保护，以便在给定关断期间（典型值为1500 ms）后尝试自动重启动。
4.3
初级侧RZCD箝位
二极管D1、VR1、C3、R2和R3形成RZCD缓冲电路，用于限制LinkSwitch-HP上的电压应
力 。 峰 值 漏 极 电 压 在 265VAC 输 入 时 可 以 控 制 在 540V 之 下 ， 对 650V 耐 压 (BVDSS) 的
MOSFET管来说有非常大的裕量。齐纳二极管VR1可防止电容C3在每个开关周期完全放
电，从而降低待机工作时的功耗。
二极管D1、R2、VR1、C3、R5和R6形成RCD缓冲电路，用于限制LinkSwitch-HP上的电
压应力。峰值漏极电压在265VAC输入时可以控制在580V之下，对700V耐压(BVDSS)的
MOSFET管来说有非常大的裕量。
4.4
输出整流
对12 V输出的输出整流由二极管D8提供，滤波则由电容C12、C21和电感L5和C22提供。
由R13和C13构成的缓冲电路提供高频率抖动，以提高EMI性能。
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4.5
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外部电流限流点设置
最大逐周期限流点由连接到编程(PD)引脚的电阻R8设定。本设计中采用了一个23.2 kΩ电
阻，可将最大限流点设置到LNK6766E的默认限流点的60%。
4.6
反馈及补偿网络
输出电压通过偏置绕组和电阻分压器（R19和R20）在反激期间进行检测。检测到输出电
压通过与反馈(FB)引脚阈值进行比较来调整输出，或者在检测到过压时停止开关(OVP)。
这种初级侧调节解决方案不仅能降低系统成本，还能延长系统的使用寿命，因为采用
LinkSwitch-HP设计的电源无需使用光耦器（该元件可明显降低电源的寿命）。
分压器R19和R20还用于在集成的功率MOSFET导通期间间接监测总线电压。启动时，
IC只会在总线电压通常达到100 V（电压缓升阈值）的情况下才开始开关。例如，当总线
电压在电压跌落情况下降到40 V典型值以下时，器件将停止开关（电压跌落保护）。一旦
总线电压达到过高水平（例如，由输入浪涌造成），器件将停止开关。此外，逐周期限流
点还会在不同电压下得到补偿，以限制可用的过载功率。有关详细信息，请参见器件数据
手册。
在FB引脚检测到的电压会在CP引脚产生控制电压。电阻R7以及电容C7和C8用于控制环路
补偿。工作峰值初级电流和工作开关频率由CP引脚电压决定。
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5 PCB布局
Figure 4 – PCB Top/Bottom Side 2.76” (70.1 mm) x 1.16” (29.4 mm).
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6 物料清单(BOM)
Item
Qty
Ref Des
Description
1
1
BR2
2
1
C2
68 μF, 400 V, Electrolytic, (18 x 20)
ERT686M2GL20RR
3
1
C3
10 nF, 630 V, Ceramic, X7R, 1206
C1206C103KBRACTU
Kemet
4
1
C5
470 nF, 50 V, Ceramic, X7R, 0805
GRM21BR71H474KA88L
Murata
5
1
C6
22 μF, 16 V, Ceramic, X7R, 0805
C2012X5R1C226K
TDK
6
1
C7
100 nF, 25 V, Ceramic, X7R, 0603
VJ0603Y104KNXAO
Vishay
7
1
C8
100 pF 50 V, Ceramic, NPO, 0603
CC0603JRNPO9BN101
Yageo
8
1
C12
1000 μF, 16 V, Electrolytic, Low ESR, 8 x 20)
16MCZ100M8X20
Rubycon
600 V, 2 A, Bridge Rectifier, SMD, DFS
Mfg Part Number
DF206ST-G
Mfg
Comchip
Technology
Samxon
9
1
C13
680 pF 100 V, Ceramic, NPO, 0603
10
1
C14
150 nF, 275 VAC, Film, X2
CGA3E2C0G2A681J
TDK
LE154-M
OKAYA
11
1
C18
2.2 nF, Ceramic, Y1
12
1
C20
4.7 nF, 50 V, Ceramic, X7R, 0805
440LD22-R
Vishay
08055C472KAT2A
13
1
C22
10 μF, 16 V, Ceramic, X7R, 1206
C3216X7R1C106M
AVX
TDK
14
1
C23
10 pF, 50 V, Ceramic, NPO, 0805
C0805C100J5GACTU
Kemet
15
1
D1
600 V, 1 A, Rectifier, Fast Recovery, MELF (DL-41)
DL4937-13-F
Diodes, Inc.
16
1
D2
250 V, 0.2 A, Fast Switching, 50 ns, SOD-323
BAV21WS-7-F
Diodes, Inc.
17
1
D8
100 V, 30 A, Schottky, TO-220AB
STPS30100ST
ST Micro
18
1
F1
2 A, 250 V, Slow, Long Time Lag, RST
RST 2
Belfuse
19
2
FL1 FL2
20
2
21
22
PCB Terminal Hole, #22 AWG
N/A
N/A
J1 J3
Test Point, RED, Miniature THRU-HOLE MOUNT
5000
Keystone
2
J2 J4
Test Point, BLK, Miniature THRU-HOLE MOUNT
1
L4
Common Mode Choke Toroidal
23
1
L5
Core, K5, Toroidal, 10 mm O.D. x 4 mm Th x 6 mm I.D.
24
1
R2
100 Ω, 5%, 1/2 W, Thick Film, 1210
25
1
R3
3 kΩ, 5%, 1/4 W, Thick Film, 1206
26
1
R7
100 kΩ, 5%, 1/8 W, Thick Film, 0805
ERJ-6GEYJ104V
Panasonic
27
1
R8
23.2 kΩ, 1%, 1/8 W, Thick Film, 0805
ERJ-6ENF2322V
Panasonic
28
1
R9
4.3 kΩ, 5%, 1/8 W, Thick Film, 0805
ERJ-6GEYJ432V
Panasonic
29
1
R13
20 Ω, 5%, 1/8 W, Thick Film, 0805
ERJ-6GEYJ200V
Panasonic
30
1
R19
41.2 kΩ, 1%, 1/4 W, Thick Film, 1206
ERJ-8ENF4122V
Panasonic
31
1
R20
10.2 kΩ, 1%, 1/4 W, Thick Film, 0805
ERJ-6ENF1022V
Panasonic
32
1
R28
27 kΩ, 5%, 1/4 W, Thick Film, 1206
ERJ-8GEYJ273V
Panasonic
33
2
R29 R30
3.3 MΩ, 5%, 1/4 W, Thick Film, 1206
ERJ-8GEYJ335V
Panasonic
34
1
T1
RM8/12/1
Schwartzpunkt
35
1
TE1
Terminal, Eyelet, Tin Plated Brass, Zierick PN 190
190
36
1
U3
LinkSwitch-HP, eSIP-7F
37
1
VR1
Zierick
Power
Integrations
Vishay
Bobbin, RM8, Vertical, 12 pins
130 V, 1.25 W, 5%, DO214AC (SMA)
Power Integrations
电话：+1 408 414 9200 传真：+1 408 414 9201
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5001
Keystone
P/N T22148-902S
ERJ-14YJ101U
Fontaine Tech
Kingcore
Taiwan
Panasonic
ERJ-8GEYJ302V
Panasonic
K5B T 10*4*6
LNK6766E
BZG03C130TR
第10页（共42页）
2012年9月14日
RDR-313：30 W单路输出反激式电源
7 变压器设计表格
ACDC_LinkSwitchHP_051612; Rev.0.13;
INPUT
Copyright Power
Integrations 2012
ENTER APPLICATION VARIABLES
VACMIN
90
VACMAX
265
fL
50
VO
12
PO
30
n
0.84
Z
0.50
VB
10
tC
3
CIN
68
ENTER LINKSWITCH-HP VARIABLES
LinkSwitch-HP
LNK6766E
ILIMITMIN
ILIMITMAX
KI
0.60
ILIMITMIN_EXT
ILIMITMAX_EXT
OUTPUT
UNIT
90
265
50
12
30
0.84
0.50
10
3
68
V
V
Hz
V
W
V
ms
uF
LNK6766E
1.814
2.087
0.600
1.088
1.252
A
A
A
A
A
fS
132000
Hz
fSmin
fSmax
KP
VOR
Voltage Sense
VUVON
VUVOFF
VOV
FMAX_FULL_LOAD
FMIN_FULL_LOAD
124000
140000
0.59
100.00
Hz
Hz
100.00
42.14
446.44
139135
123234
V
V
V
Hz
Hz
TSAMPLE_FULL_LOAD
3.51
us
TSAMPLE_LIGHT_LOAD
1.76
us
0.59
100
100
V
Rpd
23.20
k-ohm
Cpd
4.7
4.70
nF
Total programmed delay
0.03
sec
VDS
3.64
3.64
V
VD
0.5
0.50
V
VDB
0.70
0.70
V
ENTER TRANSFORMER CORE/CONSTRUCTION VARIABLES
Core Type
RM8
Core
#N/A
Custom Core
AE
0.5200
0.52
cm^2
LE
3.3500
3.35
cm
AL
2600.0
2600
nH/T^2
BW
9.0
9
mm
M
2.00
2.00
L
3.00
3
第11页（共42页）
mm
LinkSwitch-HP Flyback Transformer Design
Spreadsheet
Minimum AC Input Voltage
Maximum AC Input Voltage
AC Mains Frequency
Output Voltage (main)
Output Power
Efficiency Estimate
Loss Allocation Factor
Bias Voltage
Bridge Rectifier Conduction Time Estimate
Input Filter Capacitor
Selected LinkSwitch-HP
Minimum Current limit
Maximum current limit
Current limit reduction factor
External Minimum Current limit
External Maximum current limit
LinkSwitch-HP Switching Frequency: Choose between
132 kHz and 66 kHz
LinkSwitch-HP Minimum Switching Frequency
LinkSwitch-HP Maximum Switching Frequency
Ripple to Peak Current Ratio (0.4 < KP < 6.0)
Reflected Output Voltage
Undervoltage turn on
Undervoltage turn off
Overvoltage threshold
Maximum switching frequency at full load
Minimum switching frequency at full load
Minimum available Diode conduction time at full load. This
should be greater than 2.5 us
Minimum available Diode conduction time at light load.
This should be greater than 1.11 us
Program delay Resistor
Program delay Capacitor
Total program delay
LinkSwitch-HP on-state Drain to Source Voltage
Output Winding Diode Forward Voltage Drop
Bias Winding Diode Forward Voltage Drop
Selected Core
Enter name of custom core is applicable
Core Effective Cross Sectional Area
Core Effective Path Length
Ungapped Core Effective Inductance
Bobbin Physical Winding Width
Safety Margin Width (Half the Primary to Secondary
Creepage Distance)
Number of Primary Layers
Power Integrations
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RDR-313：30 W单路输出反激式电源
2012年9月14日
NS
7.00
7
DC INPUT VOLTAGE PARAMETERS
VMIN
100
100
VMAX
375
375
CURRENT WAVEFORM SHAPE PARAMETERS
DMAX
0.51
IAVG
0.36
IP
0.99
IR
0.59
IRMS
0.51
TRANSFORMER PRIMARY DESIGN PARAMETERS
LP_TYP
693
LP_TOL
7
7
NP
56
NB
6
ALG
221
BM
2368
BP
3189
nH/T^2
Gauss
Gauss
BAC
699
Gauss
ur
LG
BWE
OD
INS
DIA
1333
0.27
15
0.40
0.06
0.34
mm
mm
mm
mm
mm
28
AWG
AWG
0.40
Number of Secondary Turns
V
V
Minimum DC Input Voltage
Maximum DC Input Voltage
A
A
A
A
Maximum Duty Cycle
Average Primary Current
Peak Primary Current
Primary Ripple Current
Primary RMS Current
uH
%
Typical Primary Inductance
Primary inductance Tolerance
Primary Winding Number of Turns
Bias Winding Number of Turns
Gapped Core Effective Inductance
Maximum Flux Density at PO, VMIN (BM<3000)
Peak Flux Density (BP<3700)
AC Flux Density for Core Loss Curves (0.5 X Peak to
Peak)
Relative Permeability of Ungapped Core
Gap Length (Lg > 0.1 mm)
Effective Bobbin Width
Maximum Primary Wire Diameter including insulation
Estimated Total Insulation Thickness (= 2 * film thickness)
Bare conductor diameter
Primary Wire Gauge (Rounded to next smaller standard
AWG value)
Bare conductor effective area in circular mils
Primary Winding Current Capacity (200 < CMA < 500)
CM
161
Cmils
CMA
313
Cmils/Amp
FEEDBACK SENSING SECTION
RFB1
41.20
k-ohms
Feedback divider upper resistor
RFB2
9.53
k-ohms
Feedback divider lowerr resistor
TRANSFORMER SECONDARY DESIGN PARAMETERS (SINGLE OUTPUT EQUIVALENT)
Lumped parameters
ISP
7.96
A
Peak Secondary Current
ISRMS
4.04
A
Secondary RMS Current
IO
2.50
A
Power Supply Output Current
IRIPPLE
3.18
A
Output Capacitor RMS Ripple Current
CMS
809
Cmils
Secondary Bare Conductor minimum circular mils
Secondary Wire Gauge (Rounded up to next larger
AWGS
21
AWG
standard AWG value)
DIAS
0.73
mm
Secondary Minimum Bare Conductor Diameter
Secondary Maximum Outside Diameter for Triple
ODS
0.71
mm
Insulated Wire
INSS
-0.01
mm
Maximum Secondary Insulation Wall Thickness
VOLTAGE STRESS PARAMETERS
VDRAIN
605
V
Peak voltage acoss drain to source of Linkswitch-HP
PIVS
59
V
Output Rectifier Maximum Peak Inverse Voltage
PIVB
50
V
Bias Rectifier Maximum Peak Inverse Voltage
TRANSFORMER SECONDARY DESIGN PARAMETERS (MULTIPLE OUTPUTS)
1st output
VO1
12
V
Output Voltage
IO1
2.50
A
Output DC Current
PO1
30.00
W
Output Power
VD1
0.5
V
Output Diode Forward Voltage Drop
NS1
7.00
Output Winding Number of Turns
ISRMS1
4.043
A
Output Winding RMS Current
Power Integrations
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第12页（共42页）
2012年9月14日
IRIPPLE1
PIVS1
CMS1
AWGS1
DIAS1
ODS1
第13页（共42页）
RDR-313：30 W单路输出反激式电源
3.18
59
809
A
V
Cmils
21
AWG
0.73
0.71
mm
mm
Output Capacitor RMS Ripple Current
Output Rectifier Maximum Peak Inverse Voltage
Output Winding Bare Conductor minimum circular mils
Wire Gauge (Rounded up to next larger standard AWG
value)
Minimum Bare Conductor Diameter
Maximum Outside Diameter for Triple Insulated Wire
Power Integrations
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8 变压器规格
8.1
电气原理图
12V/2.5A
FL1
PIN 9
PIN 9
6T-# 36 x 4
1/2 Primary
24T 1x 26AWG
WDG2
WDG5
NC
6T-#25 TIW x 2
WDG3
PIN 4
1/2 Primary
24T 1 x 26AWG
FL2
Two wires per
pin
termination
WDG1
PIN 6
PIN 7
5T ‐#33x5
VSENSE & VBIAS
WDG4
PIN 8
Figure 5 – Transformer Electrical Diagram.
8.2
电气规格
Electrical Strength
Primary Inductance
Resonant Frequency
Primary Leakage
Inductance
8.3
1 second, 60 Hz, from pins 1-3 to pins 6-10.
Pins 6-9, all other windings open, measured at 100 kHz,
0.4 VRMS.
Pins 6-9, all other windings open.
Pins 6-9, with all other pins shorted, measured at
100 kHz, 0.4 VRMS.
3000 VAC
0.693 mH, ±7%
1400 kHz (Min.)
15 μH (Max.)
材料
Item
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[5]
Description
Core: RM8, NC-2H (Nicera) or Equivalent, gapped for ALG of 219 nH/t².
Bobbin: Vertical 12 pin.
Magnet Wire: #26 AWG.
Magnet Wire: #33, #36 AWG.
TIW Wire: #25 AWG.
Tape: 3M 1298 Polyester Film, 2.0 mils thick, 9.8 mm wide.
Power Integrations
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8.4
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变压器结构图
Figure 6 – Transformer Build Diagram.
第15页（共42页）
Power Integrations
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9 散热片组件
9.1
eSIP散热片
9.1.1 eSIP散热片加工图
Power Integrations
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9.1.2 eSIP散热片装配图
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9.1.3 eSIP和散热片装配图
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9.2
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二极管散热片
9.2.1 二极管散热片加工图
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9.2.2 二极管和散热片装配图
Power Integrations
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10 性能数据
除非另有说明，所有测量均在室温和50 Hz线电压频率下进行。对于所有测试，满载为2.5 A。
10.1 带载模式效率
100
115 VAC
230 VAC
Efficiency (%)
95
90
85
80
75
70
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Load (%)
Figure 7– Active mode Efficiency, Room Temperature
115 VAC
230 VAC
VOUT (V)
IOUT (A)
PIN (W)
η
VOUT (V)
IOUT (A)
PIN (W)
η
12.1
0.625
8.73
86.63%
12.1
0.625
8.9
84.97%
12
1.251
17.18
87.3%
12.01
1.251
17.32
86.7%
11.94
1.875
25.79
86.8%
11.97
1.875
25.65
87.5%
11.91
2.5
34.32
86.76%
11.94
2.5
34.25
87.19%
Avg
86.88%
Avg
86.58%
Table 1 – Four Point Average Efficiency (25%, 50%, 75% and 100%), Room Temperature.
第21页（共42页）
Power Integrations
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88.0
87.5
Efficiency (%)
87.0
86.5
86.0
85.5
85.0
84.5
84.0
70
90
110
130
150
170
190
210
230
250
270
290
Input Voltage (VAC)
Figure 8 – Full Load Efficiency vs. Input Voltage, Room Temperature.
Power Integrations
电话：+1 408 414 9200 传真：+1 408 414 9201
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10.2 空载输入功率
40
No-Load Input Power (mW)
35
30
25
20
15
10
5
0
70
90
110
130
150
170
190
210
230
250
270
Input Voltage (VAC)
Figure 9 – No-Load Input Power vs. Input Line Voltage, Room Temperature.
第23页（共42页）
Power Integrations
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290
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2.5
Input Power (W)
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Output Current (mA)
Figure 10 – Standby Performance at 230 VAC, Room Temperature.
Power Integrations
电话：+1 408 414 9200 传真：+1 408 414 9201
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RDR-313：30 W单路输出反激式电源
10.3 线电压调整
12.3
12.2
Output Voltage (V)
12.1
12
11.9
11.8
11.7
11.6
11.5
11.4
70
90
110
130
150
170
190
210
230
250
270
Input Voltage (VAC)
Figure 11 – Line Regulation under Full Load, Room Temperature.
第25页（共42页）
Power Integrations
电话：+1 408 414 9200 传真：+1 408 414 9201
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10.4 负载调整
Figure 12 – Load Regulation, Room Temperature.
Power Integrations
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第26页（共42页）
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10.5 功率限制
60
55
Output Power (W)
50
45
40
35
30
25
20
70
90
110
130
150
170
190
210
230
250
270
Input Voltage (VAC)
Figure 13 – Overload Power vs. Line Voltage.
第27页（共42页）
Power Integrations
电话：+1 408 414 9200 传真：+1 408 414 9201
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290
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11 波形
11.1 漏极电压和电流，正常工作
Figure 14 – 90 VAC, Full Load.
Upper: VDRAIN, 100 V / div.
Lower: IDRAIN, 0.5 A / div., 10 μs / div.
Figure 15 – 265 VAC, Full Load.
Upper: VDRAIN, 200 V / div.
Lower: IDRAIN, 0.5 A / div., 10 μs / div.
11.2 漏极电压和电流，过载功率
Figure 16 – 90 VAC, 38.8 W Overload Power.
Upper: VDRAIN, 100 V / div.
Lower: IDRAIN, 0.5 A / div., 10 μs / div.
Power Integrations
电话：+1 408 414 9200 传真：+1 408 414 9201
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Figure 17 – 265 VAC, 42.78 W Overload Power.
Upper: VDRAIN, 200 V / div.
Lower: IDRAIN, 0.5 A / div., 10 μs / div.
第28页（共42页）
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RDR-313：30 W单路输出反激式电源
11.3 电压应力，过载功率
Figure 18 – 265 VAC, Overload Power.
Upper: VDRAIN, 200 V / div.
Lower: PIVDIODE, 50 V / div., 2.0 μs / div.
Figure 19 – 265 VAC, Overload Power.
Upper: VDRAIN, 200 V / div.
Lower: PIVDIODE, 50 V / div., 2.0 μs / div.
11.4 漏极电压和电流启动特征
Figure 20 – 90 VAC, No-Load.
Upper: IDRAIN, 0.5 A, 2 ms / div.
Middle: VDRAIN, 100 V / div.
Lower: VOUT, 5 V / div.
第29页（共42页）
Figure 21 – 265 VAC, No-Load.
Upper: IDRAIN, 0.5 A, 2 ms / div.
Middle: VDRAIN, 200 V / div.
Lower: VOUT, 5 V / div.
Power Integrations
电话：+1 408 414 9200 传真：+1 408 414 9201
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Figure 22 – 90 VAC, Full Load.
Upper: IDRAIN, 0.5 A, 2 ms / div
Middle: VDRAIN, 100 V / div.
Lower: VOUT, 5 V / div.
Power Integrations
电话：+1 408 414 9200 传真：+1 408 414 9201
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Figure 23 – 265 VAC, Full Load.
Upper: IDRAIN, 0.5 A, 2 ms / div
Middle: VDRAIN, 200 V / div.
Lower: VOUT, 5 V / div.
第30页（共42页）
2012年9月14日
RDR-313：30 W单路输出反激式电源
11.5 负载瞬态响应
In the figures shown below, the output was AC coupled to view the load transient
response. The oscilloscope was triggered using the load current step as a trigger source.
Figure 24 – Transient Response, 115 VAC,
5%<-->55% Step Load.
Upper: VOUT, 2 V / div.
Lower: IOUT, 1 A / div., 5 ms / div.
Figure 25 – Transient Response, 115 VAC,
50%<-->100% Step Load.
Upper: VOUT, 2 V / div.
Lower: IOUT, 1 A / div., 5 ms / div.
Figure 26 – Transient Response, 230 VAC,
5%<-->55% Step Load.
Upper: VOUT, 2.0 V / div.
Lower: IOUT, 1 A / div., 5 ms / div.
Figure 27 – Transient Response, 230 VAC,
50%<-->100% Step Load.
Upper: VOUT, 2.0 V / div.
Lower: IOUT, 1 A / div., 5 ms / div.
第31页（共42页）
Power Integrations
电话：+1 408 414 9200 传真：+1 408 414 9201
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11.6 输出纹波和噪声测量
11.6.1 纹波测量技巧
For DC output ripple measurements, a modified oscilloscope test probe must be utilized
in order to reduce spurious signals due to pick-up. Details of the probe modification are
provided in the figures below.
The 5125BA probe adapter is affixed with two capacitors tied in parallel across the probe
tip. The capacitors include one (1) 0.1 μF / 50 V ceramic type and one (1) 4.7 μF / 50 V
aluminum electrolytic. The aluminum electrolytic type capacitor is polarized, so proper
polarity across DC outputs must be maintained (see below).
Probe Ground
Probe Tip
Figure 28 – Oscilloscope Probe Prepared for Ripple Measurement (End Cap and Ground Lead Removed).
Figure 29 – Oscilloscope Probe with Probe Master 5125BA BNC Adapter (Modified with Wires for Probe
Ground for Ripple Measurement, and Two Parallel Decoupling Capacitors Added).
Power Integrations
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第32页（共42页）
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RDR-313：30 W单路输出反激式电源
11.6.2 纹波和噪声测量结果
Figure 30 – Low Frequency Ripple, 115 VAC, Full
Load.
VOUT, 50 mV / div.
Figure 31 – Switching Noise, 115 VAC, Full Load.
VOUT, 50 mV / div.
Figure 32 – Low Frequency Ripple, 230 VAC, Full
Load.
VOUT, 50 mV / div.
Figure 33 – Switching Noise, 230 VAC, Full Load.
VOUT, 50 mV / div.
第33页（共42页）
Power Integrations
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12 保护功能
12.1 短路条件下的自动重启动
Figure 34 – Auto-restart Under Short-Circuit,
90 VAC.
Upper: IDRAIN, 0.52 A / div., 500 ms / div.
Lower: VDRAIN, 200 V / div.
Input Power = 1.38 W.
Figure 35 – Auto-restart Under Short-Circuit,
265 VAC.
Upper: IDRAIN, 0.52 A / div., 500 ms / div.
Lower: VDRAIN, 200 V / div.
Input Power = 1.41 W.
12.2 过压条件下的锁存保护（开环测试）
OVP is initiated by inserting a 100 kΩ between BP and CP pin during normal operation.
Figure 36 – OVP at 90 VAC, No-Load.
Upper: VOUT, 5 V / div., 500 ms / div.
Lower: IDRAIN, 0.52 A / div.
OVP Trip Point = 15.45 V.
Power Integrations
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Figure 37 – OVP at 90 VAC, Full Load.
Upper: VOUT, 5 V / div., 500 ms / div.
Lower: IDRAIN, 0.52 A / div.
OVP Trip Point = 15.15 V.
第34页（共42页）
2012年9月14日
Figure 38 – OVP at 265 VAC, No-Load.
Upper: VOUT, 5 V / div., 500 ms / div.
Lower: IDRAIN, 0.52 A / div.
OVP Trip Point = 15.45 V.
RDR-313：30 W单路输出反激式电源
Figure 39 – OVP at 265 VAC, Full Load.
Upper: VOUT, 5 V / div., 500 ms / div.
Lower: IDRAIN, 0.52 A / div.
OVP Trip Point = 15.15 V.
12.3 电压缓升和电压跌落（使用DC输入电源进行测试）
Figure 40 – Brown-in.
Upper: VIN, 100 V / div., 1 s / div.
Middle: VOUT, 10 V / div.
Lower: IDRAIN, 1.0 A / div.
第35页（共42页）
Figure 41 – Brown-out.
Upper: VIN, 100 V / div., 1 s / div.
Middle: VOUT, 10 V / div.
Lower: IDRAIN, 1.0 A / div.
Power Integrations
电话：+1 408 414 9200 传真：+1 408 414 9201
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12.4 输入过压保护（使用DC输入电源进行测试）
Figure 42 – Line Overvoltage Protection (Triggered at 448 V).
Upper: VIN, 200 V / div., 1 s / div.
Middle: VOUT, 10 V / div.
Lower: IDRAIN, 1.0 A / div.
Note: Also programmed for latching under OTP conditions.
Power Integrations
电话：+1 408 414 9200 传真：+1 408 414 9201
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第36页（共42页）
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RDR-313：30 W单路输出反激式电源
13 热性能(TAMBIENT = 25 °C)
Thermal performance was measured at full load operation, open frame at ambient
temperature of 25 °C. The transformer winding temperature was taken on the outermost
layer.
Item
Description
1
2
3
4
5
6
7
8
Output Diode
LNK6766E
Transformer
Input Capacitor
Output CMC
Input CMC
Bridge Diode
Zener Clamp
90 VAC, Full Load
Top Side
第37页（共42页）
90 VAC
Full Load
81.7
68
73.3
58
62
61
77
73
265 VAC
Full Load
82.1
65
75
43
55
35
52
63
265 VAC, Full Load
Top Side
Power Integrations
电话：+1 408 414 9200 传真：+1 408 414 9201
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2012年9月14日
14 AC浪涌（输出的电阻性满载）
Surge Level
(V)
D.M.
+1000
-1000
C.M.
+2000
-2000
Input Voltage
(VAC)
230
230
230
230
Injection Location
(2Ù source)
L1 to L2
L1 to L2
(12Ù source)
L1, L2 to PE
L1, L2 to PE
90
270
Test Results
(Pass/Fail
# Strikes)
10 Strikes Each Level
Pass
Pass
90
270
Pass
Pass
Injection Phase
(°)
15 ESD（输出的电阻性满载）
Device
Discharge Type
Discharge
Location
+ Output Terminal
Contact
- Output Terminal
LNK6766E
+ Output Terminal
Air
- Output Terminal
Voltage
+8 kV
-8 kV
+8 kV
-8 kV
+15 kV
-15 kV
+15 kV
-15 kV
# of
Events
(1/sec)
10
10
10
10
10
10
10
10
Remarks
PASS
PASS
PASS
PASS
PASS
PASS
PASS
PASS
PASS = No output glitch or latch-off.
Power Integrations
电话：+1 408 414 9200 传真：+1 408 414 9201
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第38页（共42页）
2012年9月14日
RDR-313：30 W单路输出反激式电源
16 满载下的EMI测试
Conducted emissions tests were performed at 115 VAC and 230 VAC at full load.
Composite EN55022B / CISPR22B conducted limits are shown. All the tests show
excellent EMI performance.
16.1 EMI结果
Figure 43 – Conducted EMI at 115 VAC 60 Hz, Full Load, and Output Return Connected to Ground.
Figure 44 – Conducted EMI at 115 VAC 60 Hz, Full Load, and Output Return Connected to Artificial Hand.
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RDR-313：30 W单路输出反激式电源
2012年9月14日
Figure 45 – Conducted EMI at 230 VAC 60 Hz, Full Load, and Output Return Connected to Ground.
Figure 46 – Conducted EMI at 230 VAC 60 Hz, Full Load, and Output Return Connected to Artificial Hand.
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RDR-313：30 W单路输出反激式电源
17 版本历史
Date
24-Jul-12
01-Aug-12
Author
SS
SS
Revision
1.0
1.1
14-Sep-12
KM
1.2
第41页（共42页）
Description & changes
Initial Release
Changed D8 to thru-hole.
Improved heat sink for PI device
and output diode. Changed BR2
and VR1 to SMD.
Updated schematic and format.
Reviewed
Apps & Mktg
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RDR-313：30 W单路输出反激式电源
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