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  • 楼主
  • ztao2016
  • |  帖子(18)   |   本网技工(139)   |  发消息
  • 2017-11-21 09:04
主题:  【英飞凌DIY】PD 45W准谐振Adapter

1、【方案介绍】

    本次借助infineon diy平台设计一个45W PD协议适配器。原边采采用ICE2QS03G QR控制模式,提高系统效率;初级MOS采用IPD70R600P7S;输出整流采用IR1161同步整流控制方式,次级同步整流MOS采用BSC093N15NS5,PD协议的实现采用LDR6032。本方案多电压5V、9V、12V、15V输出,最大功率45W,满足六级能效。


2、【应用领域】


    AC-DC适配器


3、【规格参数】

输入电压:90~264VAC;
输出电压:5V3A或9V3A或12V3A或15V3A;
目标效率:>90%@115V&230V (满载)
低漏电流(<30μA@240V/50Hz,Y电容220pF)
过压保护:<1.3Vo


4、【设计方案】

初级IC:ICE2QS03G
次级同步整流:IR1161
PD协议:LDR6032
初级MOS:IPD70R600P7S
次级MOS:BSC093N15NS5
变压器:RM8(PC95)

5、【原理图】

5a21459917dc6_small.PNG


6、PCB

5a1d672fdca62_small.PNG


5a1d670d1d7b9_small.PNG

5a1d6723109a3_small.PNG


6、实物样机

5a214517e30db_small.PNG


 
这个pd快充和适配器在一块吗
 
  • 2楼
  • ztao2016
  • |  帖子(18)  |  本网技工(139)  |  发消息
  • 2017-11-21 19:30
 

type-c口支持PD协议5V、9V、12V、15V输出,输出为单口,最大功率45W,当然也兼容了PD快充

 
  • 3楼
  • ztao2016
  • |  帖子(18)  |  本网技工(139)  |  发消息
  • 2017-11-24 20:07
 
当前功能已经调通,PD协议可输出5V、9V、12V、15V,PD协议芯片自带限流功能,每种输出OCP为3.3A。板端满载效率91.7%,效率还不好,主要限于变压器幅宽副边绕组线径不够,优化一个点应该问题不大。
 
  • 4楼
  • ztao2016
  • |  帖子(18)  |  本网技工(139)  |  发消息
  • 2017-11-24 20:11
 
PD协议调节浪费了很多时间
 
  • 5楼
  • PeterXu
  • |  帖子(22)  |  本网技工(148)  |  发消息
  • 2017-11-30 08:18
 
可否把LDR6032 的FB端阻值附上?另外我看到您的WAT1和WAT2全部接到了GND上,最大功率岂不是被限定在了24W?
 
  • 6楼
  • ztao2016
  • |  帖子(18)  |  本网技工(139)  |  发消息
  • 2017-11-30 09:04
 
wat1、wat2接地或悬空不影响最大功率输出,开始我也是按规格书上说明有接高电平,后来发现没区别就干脆接地了;FBD1~FBD3选值根据电压基准分压电阻来定,FBD1~FBD3就是三个开关,5V时FBD全关,9V时FBD1导通R24与TL431下分压电阻并联确定输出电压;12V输出时FBD2导通R26与TL431下分压电阻并联确定输出电压,15V输出R31与TL431下分压电阻并联确定输出电压
 
  • 7楼
  • ztao2016
  • |  帖子(18)  |  本网技工(139)  |  发消息
  • 2017-11-30 22:24
 
更新变压器匝比为51:7,为使高、低压都工作在第一个谷底开通,且高压输入时频率不至于过高增大开关损耗,设计感量660uH,低压满载频率在40K左右;高压满载频率89K,满载效率最高92.29%
 
  • 8楼
  • ztao2016
  • |  帖子(18)  |  本网技工(139)  |  发消息
  • 2017-12-01 20:13
倒数10
 

第一次设计适配器,作品已经寄出去了,非常感谢身边同事的帮助 、指导。

总结下此次调试问题:

1、PD协议无输出:主要原因为PMOS无法开通,LDR6032芯片9脚无法出驱动信号,后将PMOS控制信号改为7脚可正常输出,估计该芯片的7、9脚功能反了,我的设计不需要20V输出,顾9脚功能没有验证。

 
  • 9楼
  • ztao2016
  • |  帖子(18)  |  本网技工(139)  |  发消息
  • 2017-12-01 20:26
倒数9
 
2、空载功耗超过75mW:空载输出原边Vcc电压有掉至Vcc_off,IC进入重启状态重新发波输出过冲,光耦将原边FB拉低直至IC再次进入重启,IC重启为高压启动,限流电阻20K,启动电阻损耗导致空载损耗增加,适当增加辅助绕组圈数保证空载Vcc电压在正常工作范围内,当前空载损耗230V输入可控制在75mW内。
 
  • 13楼
  • ztao2016
  • |  帖子(18)  |  本网技工(139)  |  发消息
  • 2017-12-05 15:20
倒数5
 
3、空载高压15V切低压5V输出不稳:正常起机5V输出正常,高压15V空载时切5V输出不稳,输出pk-pk几百mv,类似问题2,主要是环路问题,调整环路中光耦供电电阻、RC参数可解决。
 
  • 15楼
  • PeterXu
  • |  帖子(22)  |  本网技工(148)  |  发消息
  • 2017-12-13 15:09
倒数3
 

我的HV端没接电阻直接连接整流后电压,这会不会导致空载损耗增加?

另外可以详细讲解一些从哪些方面降低空载损耗吗?

 
  • 16楼
  • ztao2016
  • |  帖子(18)  |  本网技工(139)  |  发消息
  • 2017-12-13 20:03
倒数2
 
原边的高压起动动作时序:HV给Vcc电容充电,达到Vcc_on后HV这一路是断开的(HV脚有串联NMOS,具体看规格书中的),后续靠辅助绕组供电,HV串电阻对空载损耗基本没影响。串电阻的目的是为了减小充电电流,不然就是母线电容高压直接加到Vcc电容,大电流冲击容易使HV内部MOS损坏。降低空载损耗主要还是看IC,比如空载时保证输出稳定前提下开关频率越低损耗肯定越小,HV供电方式串电阻越大损耗越小(保证Vcc不掉电),具体情况具体分析吧
 
倒数8
 
你Vref上下分压电阻取值分别是多少?
 
  • 11楼
  • ztao2016
  • |  帖子(18)  |  本网技工(139)  |  发消息
  • 2017-12-05 10:18
倒数7
 
上分压100K,下分压5.1K
 
  • 12楼
  • ztao2016
  • |  帖子(18)  |  本网技工(139)  |  发消息
  • 2017-12-05 14:29
倒数6
 
Datasheet给的参数是上下分压电阻100K/10K,问了下供应商这个分压电阻必须是100K/5K输出电压比较准确。
 
倒数4
 
期望楼主把EMI及noise的测试报告分享一下。
 
  • 17楼
  • XIAOTU80
  • |  帖子(604)  |  副总工程师(7171)  |  发消息| 最新回复
  • 2018-01-23 16:03
倒数1
 
能来点准谐振的测试波形就好了