- 摘要與功能
一次側調節隔離式返馳式轉換器，調節範圍不超過±5%。
132 kHz 切換頻率，可減小變壓器和輸出濾波器的尺寸。
滿載連續導通模式操作，可改善效率並降低輸出電容器漣波電流。
多重模式操作使滿載範圍內的效率達到最大
230 VAC 條件下功耗小於 30 mW。
廣泛的保護功能，包括OVP、OTP、電壓啟動/關閉、線電壓過壓和喪失調節功能(自動重新啟動)。
符合 EN-550022 和CISPR-22 B 級傳導性EMI (5 dB 餘裕) 標準。
符合 IEC61000-4-5，1 kV / 2 kV 突波標準。
1. 簡介
本報告說明通用電壓輸入、12 V、30 W 隔離式返馳式轉換器，其採用LinkSwitch-HP IC 系列中的LNK6766E 裝置。內容涵蓋電源供應器的完整規格、詳細電路圖、打造供電器的完整物料清單、各種變壓器文件，以及最重要的電氣波形的測試資料和波形繪製圖。
2. 電源供應器規格
下表列出可接受此設計的最低效能。實際效能列在結果部分。
3. 電路图
4. 電路說明
4.1 輸入整流和濾波
橋式整流器 BR1 會對C2 過濾的AC 輸入進行整流。電感器L4、C14 和C2 會用於削減差模和共模傳導性EMI。遮蔽技術用於變壓器T1 的構造中，以減少共模EMI 位移電流。此濾波器排列、遮蔽技術加上IC 的頻率抖動功能，為這個採用Y 電容器和一次側RZCD 箝位電路的解決方案提供優異的EMI 效能。
4.2 LinkSwitch-HP 一次側
LNK6766E 裝置(U3) 將振盪器、誤差放大器和多模共用電路、啟動和保護電路，以及高壓功率MOSFET 全都整合到一個單晶片IC 上。
變壓器的一側連接到高壓匯流排，另一側則連接到U3 的汲極(D) 接腳。在開始切換週期時，控制器會開啟功率MOSFET，逐漸增加一次側繞組中的電流，藉此將能量儲存在變壓器的鐵芯。當電流達到內部誤差放大器(補償(CP) 接腳電壓) 的輸出端所設定的限制臨界值，控制就會關閉功率MOSFET。由於變壓器繞組的相位變化和輸出二極體的方向，儲存的能量會接著在二次側繞組上產生電壓，使輸出二極體變為正向偏壓，然後儲存的能量就會輸送到輸出電容器。
連接到旁路 (BP) 接腳的電容器C5 (0.47 F) 會設定過壓保護(OVP) 和鎖定與喪失調節過溫保護(OTP)，以便在達到指定的關閉期間(通常為1500 ms) 之後自動嘗試重新啟動。
4.3 一次側 RZCD 箝位
二極體D1、VR1、C3、R2 和R3 會形成RZCD 突波吸收器，以用於限制LinkSwitch-HP 上的電壓應力。所以，265 VAC 條件下的汲極電壓峰值會限制為低於540 V，這樣與汲極電壓(BVDSS) 650 V 之間就有很大的餘裕。積納二極體VR1 會防止電容器C3 完全放電每次切換週期，以降低待機功耗。
二極體 D1、R2、VR1、C3、R5 和R6 會形成RCD 突波吸收器，以用於限制LinkSwitch- HP 上的電壓應力。所以，265 VAC 條件下的汲極電壓峰值會限制為低於580 V，這樣與汲極電壓(BVDSS) 700 V 之間就有很大的餘裕。
4.4 輸出整流
對 12 V 輸出進行整流是由二極體D8 所提供，濾波則由電容器C12、C21 及電感器L5 和L22 提供。R13 和C13 形成的突波吸收器提供高頻率過濾，以改善EMI。
4.5 外部限電流設定
最大週期性電流限制是由連接至程式(PD) 接腳的電阻器R8 所設定。本設計中的23.2 k 電阻器將最大限電流設為 LNK6766E 預設限電流的60%。
4.6 回授和補償網路
輸出電壓在返馳期間，會透過偏壓繞組和分壓電阻器 (R19 和R20) 進行感測。感測到的輸出電壓會與回授(FB) 接腳臨界值進行比較，以便調節輸出，或在偵測到過壓情況時停止切換(OVP)。一次側調節解決方案不僅可降低系統成本，還可以改善系統使用期限，因為採用LinkSwitch-HP 設計的電源供應器完全不需要光耦合器(會明顯降低電源供應器的使用期限)。
分壓電阻器 R19 和R20 也會用於在整合功率MOSFET 啟動期間，間接監控匯流排電壓。啟動時，此IC 只會在匯流排通常達到100 V (電壓關閉臨界值) 時才會啟用切換。假設例如在電壓關閉情況下，匯流排電壓下降至低於40 V 典型值，則裝置會停止切換(電壓關閉保護)。當匯流排電壓達到過大等級(例如因為線間突波導致這情況)，則裝置會停止切換。此外，週期性電流限制會在線上補償，以限制可用的過載功率。如需進一步詳細資訊，請參閱裝置規格型錄。
在 FB 接腳處感測到的電壓會在CP 接腳處產生控制電壓。電阻器R7 和電容器C7 和C8 會用於控制迴路補償。一次側工作峰值電流和工作切換頻率由CP 接腳電壓所決定。
5. PCB Layout (走線布局)
6. BOM BOM List(物料表)
請參閱附件
7. 變壓器規格
7.1 電氣圖
7.2 電氣規格
Electrical Strength | 1 second, 60 Hz, from pins 1-3 to pins 6-10. | 3000 VAC |
Primary Inductance | Pins 6-9, all other windings open, measured at 100 kHz, 0.4 VRMS. | 0.693 mH, ±7% |
Resonant Frequency | Pins 6-9, all other windings open. | 1400 kHz (Min.) |
Primary Leakage Inductance | Pins 6-9, with all other pins shorted, measured at 100kHz, 0.4 VRMS. | 15 H (Max.) |
7.3 物料
Item | Description |
[1] | Core:RM8, NC-2H (Nicera) or Equivalent, gapped for ALG of 219 nH/t². |
[2] | Bobbin:Vertical 12 pin. |
[3] | Magnet Wire:#26 AWG. |
[4] | Magnet Wire:#33, #36 AWG. |
[5] | TIW Wire:#25 AWG. |
[5] | Tape:3M 1298 Polyester Film, 2.0 mils thick, 9.8 mm wide. |
8. 效能資料
於室溫、50 Hz 線電壓頻率下進行所有測量(除非另有指定)。所有測試的滿載均為2.5 A。
8.1 工作模式效率
| Input voltage | Vout | Iout | Pin | Efficiency |
| 115V | 12.1 | 0.625 | 8.73 | 0.866266 |
| 12 | 1.251 | 17.18 | 0.873807 | |
| 11.94 | 1.875 | 25.79 | 0.868069 | |
| 11.91 | 2.5 | 34.32 | 0.86757 | |
| Avg | 0.868928 | |||
| Input voltage | Vout | Iout | Pin | Efficiency |
| 230V | 12.1 | 0.625 | 8.9 | 0.849719 |
| 12.01 | 1.251 | 17.32 | 0.867466 | |
| 11.97 | 1.875 | 25.65 | 0.875 | |
| 11.94 | 2.5 | 34.25 | 0.871533 | |
| Avg | 0.865929 |
8.2 無負載輸入功率
9. 波形
9.1 汲極電壓和電流，正常操作
– 90 VAC, Full Load. Upper:VDRAIN, 100 V / div. Lower:IDRAIN, 0.5 A / div., 10 s / div. |
– 265 VAC, Full Load. Upper:VDRAIN, 200 V / div. Lower:IDRAIN, 0.5 A / div., 10 s / div. |
10. 溫度測試/散熱效能 (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.
11. Q/A 問答
Q1. LNK6766E的内置MOSFET 650V, 如果我们针对印度市场AC电压不稳定的情况，那怎么来应对这样的问题？
Answer: LNK6766E是PI Linkswitch-HP系列的一个产品，如果客户有这样的需求，我们可以选用LNK6776E，他和LNK6766E完全Pin to Pin, 但内置MOSFET耐压725V。如下圖。
Q2. LNK6766E的工作频率是135K, 可以减小吗？
Answer: 我们不可以设定频率，我们有Jitter模式，大约+/-5K, 可以帮助改善EMI。
Q3. 如果因为内置MOSFET Rds(on)大, 如果我们希望提高效率，要怎么做？
Answer: 可以选用我们更高规格的PI 同系列IC, Pin to Pin, 不需要太多额外的精力。如下圖。
Q4. 我们选定IC方案后，怎样设定不同的OCP？
Answer: 我们可以通过Program Pin 来设定最大电流的百分比，如下图：
Q5. 如果我们自己来设计方案，有比较完整的设计工具吗？
Answer: 可以进入PI 官网www.power.com, 里面有在线设计资料，可以提供具体的参数设置。
Q5. 如果选用PI方案，你们有怎样的支援？
Answer: 1 .我们有就近的FAE team 来处理，在TW, 大陆会有FAE 从原理图，PCB layout到测试调整都有FAE 帮助RD一起处理。
2. 同时在不同地区，都有Office, 也有业务来帮助你们处理商务上的问题。
►場景應用圖
►展示板照片
►方案方塊圖
►核心技術優勢
1，小体积2，PSR 反馈
►方案規格
30W/12V 2.5A PSR 方案
