高效率小体积65W甘南矿用变压器方案

高效率小体积65W甘南矿用变压器方案
常常需要背着笔记本电脑到处跑的人一定很痛恨这个笨重的家伙——甘南矿用变压器。它又大又沉，还不得不用。现在的电子产品越做越轻薄，是时候让沉重的甘南矿用变压器做些改变了。今天甘南矿用变压器生产厂家为大家介绍这款工程师原创的甘南矿用变压器方案，它拥有94%+的高效率和超级小的体积...想知道详细方案吗，请往下看吧。

该甘南矿用变压器方案规格如下：
1.输入范围：90~265VAC/47~63Hz
2.输出电压：19VDC/3.42A
3.满载目标效率：>94%（输入220V），>92%（输入110V）
4.PCB体积：<=100*25*25mm

首先我们来看一下板子展示图，看看体积有多小。



同常规对比：




方案原理图：



方案选用元器件：QR反激+SR
1.PWM控制IC：NCP1339HDR2GSR
2.控制IC：NCP4305D（感谢ON-Semi伍工提供的样片）
3.功率GaN管：TPH3002LD
4.变压器：PQ2020
5.SR功率管：待定

工程师设计心得：
要做小体积，频率需要提上去是必然的，那么效率就成问题。QR的方案，高低压输入下，满载频率接近低压输入下的3倍。在之前的一些尝试中我试过，90V输入下频率做到三十多KHz，220V输入下频率控制在100KHz附近，这样用Cool-Mos+PQ2620的变压器，220V输入下的满载效率做到94%没有问题。然而，体积缩小到要用PQ2020的变压器，频率要再提高接近一倍，硅MOS的效率就不行了，这次用到了GaN管。

GaN属于宽禁带半导体，电子迁移率远比硅快。由于GaN是常开的，这次用GaN功率管实际是一个低压MOS和一个GaN串联的结构，实测过，相同Rdson的GaN管和Cool-Mos，在相同驱动电路下，前者的驱动上升时间仅20nS左右，看不到明显的米勒平台，而后者的驱动上升时间超过100ns。

功率管有了，控制IC也是非常难找。一般的QR，出于EMI考虑，通常会将频率限制在150K以下，在这里，我需要将频率跑上去，不能用。有人问，为什么一定要QR？很简单，为了次级同步整流方便，CCM的SR做起会比较麻烦。所以，我需要的IC必须还有这些特点。

1.******工作频率最少允许到200KHz
2.低待机功耗（<100mW），也就意味着必须内置HV启动
3.尽可能低一点的CS过流点（为低压输入下争取一点效率）
4.CS过流点随输入电压升高而降低，即需要在高低压下有一致性较好的限功率点

最后翻遍TI、ST、Fairchild、On-Semi、MPS......最后找到了这颗满足了我所有需求的IC，NCP1339H。唯一的遗憾是，Pin脚有点多，外围稍显复杂。

文章转载自网络,如有侵权,请联系删除。|发布时间：2017.12.22来源：甘南矿用变压器生产厂家