【应用】容量1μF的同步整流芯片KP41141SGA可用于开关电源设计,实现变换器效率提高

2021-11-17 必易微
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随着智能产品的工作电压越来越低,电流越来越大,如何降低电路损耗,给开关电源设计提出了新的挑战。笔者设计的一款智能开关面板,该产品由电源板、CPU主控板、显示屏、通信模块及多个传感器组成,系统供电要求为5V/1.2A,典型的低电压大电流应用。该产品的开关电源方案采用必易微的KP2162SGA开关电源芯片和KP41141SGA同步整流芯片组合。


本产品采用必易微 KP41141SGA同步整流芯片替代传统的二极管整流电路,满足产品低电压、大电流开关电源高效率及小体积的需要,实现变换器效率的提高。


该面板开关电源部分原理图如下: 

其中U1为必易微 KP41141SGA同步整流芯片,C4为外部储能电容,和芯片内置的自供电线路实现芯片和功率MOS管驱动需求,无需外接电源。


图中R11,C2组成RC吸收电路,在启动、输出短路、输入电压过高,CCM 模式等容易在二极管体产生尖峰电压,为防止内置NMOS管过压击穿,在MOSFET管的源极和漏极之间接入RC 吸收电路,以减小尖峰电压。VDD电容推荐选取容量为1μF的陶瓷电容。

 

相较传统整流方案,采用必易微 KP41141SGA同步整流芯片方案具有如下优势:

在低电压、大电流输出的情况下,整流二极管的导通压降较高,输出端整流管的损耗尤为突出。快恢复二极管(FRD)或超快恢复二极管(SRD)可达1.0~1.2V,即使采用低压降的肖特基二极管(SBD),也会产生大约0.6V的压降,这就导致整流损耗增大,电源效率降低。

KP41141SGA同步整流芯片采用低导通电阻的功率MOS管代替开关变换器快恢复二极管,起整流管的作用,从而达到降低整流损耗,提高效率的目的。

  

如下图,黄色为同步整流芯片的输出引脚的电压波形,蓝色为同步整流芯片的输入引脚的电压波形。

 


KP41141SGA同步整流芯片部分电源板实物图如下:

 


设计注意事项:

1、由于在工作过程中,NMOS 管随着温度升高,内阻值会增大,效率会降低。可适当的增加散热面积,通过增大走线面积和油墨开窗的方式,降低IC的工作温度。

2、实际应用中测量同步芯片的工作电压,确保同步整流芯片工作最高电压低于同步芯片NMOS源漏耐压;


必易微 KP41141SGA同步整流芯片外围精简,无需VDD辅助绕组供电,作为国产芯片,具有很好的的技术支持和供货,广泛应用于智能开关面板、智能家居适配器产品电源方案,工程师选型时可优先考虑。


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型号- DK5V60R20C,DK5V45R15ST1,DK5V60R20D,45R25,DK5V45R25C,60R20,DK5V85R15S,DK5V45R25D,60R25,DK212,DK2X010,DKX036,DK5V120R10ST1,120R15,DK218,DK5V45RXXP,DKS024,DK5V45RXXM,120R10,DK5V45RXXS,DK5V100R10ST1,DK5V100R25M,45R20,DK5V85R20D,DK5V85R20C,100R05,DK5V100R25S,DK5V85R10ST1,45R15,DK5V60R15D,45R10,DK5V150R20S,100R20,DK5V45R10ST1,DK5V60R15S,DK5V100R15C,DK5V100R15D,DK5V60R30S,DK5V45R25P,DK112B,DK5V85R15D,DK5V45R25S,DKS036,DK112A,DK5V150R25ST1,DK5V85R15C,100R10,DK5V60R15C,100R15,120R05,45R05,DK5V150R15S,DK5V100RXXC,45R03,DK5V100RXXD,DK5V150R15ST1,DK5V100R25ST1,DK5V120RXXST1,DK2300,DK5V150RXXST1,DK5V85R10C,DKX012,DK5V60R25S,DK5V45R10M,DK1203B,DK5V45R10S,DK1203A,DK5V85R10D,DK5V100R25D,DK5V100R05ST1,DK5V60R25C,DK5V60R25D,DK5V45RXXC,DK5V45RXXD,DK265,DK5V85R20S,DK5V100R25C,DK5V100RXXS,DKX024,DKS012,150R15,DK5V60RXXS,DK5V45R05ST1,150R10,DK5V100RXXM,DK5V60RXXD,DK5V150R25S,DK5V100R10C,DK5V100R10D,DK5V60RXXC,DK136,DK5V45R05M,DK412,DK5V85RXXD,DKS065,DK5V85RXXC,85R05,DK935,DK938,85R03,150R25,DK5V45R20P,DK5V45R20S,DK236M,DK5V45RXXST1,DK5V85RXXST1,DK212M,DK5V120RXXM,DK224M,DK5V85R10S,DK5V150RXXS,DK5V120R20ST1,DK5V45R20ST1,DK5V100R20ST1,DK1203,DK5V45R10C,DK125,DK124,DK5V45R10D,DK245,DK5V60R10S,DK1208,DK5V100R10S,DK924,DK5V150R25M,DK5V100R10M,DK5V60R10C,DK5V60R10D,DK5V100R20C,DK5V100R20D,DK5V120R25ST1,DK5V85R25S,DK5V45R15D,DK5V45R15C,DK2100,DK112,60R03,DK2500,60R05,DKX065,DK5V100RXXST1,DK236,DK910,DK912,DK913,85R25,DK5V100R15M,DK918,DK218M,100R25,85R20,DK5V100R15S,DK5V150RXXM,DK5V85RXXS,DK5V150R10S,60R10,DK224,DK5V45R20D,60R15,DK5V45R20C,DK501,DK106,DK502,DK5V85R25D,DK5V60R20S,DK5V45R15M,120R25,DK903,DK5V100R20S,120R20,DK905,DK5V85R25C,DK5V100R15ST1,DK5V45R15S,85R15,DK5V85R15ST1,DK906,85R10,DK908,DK5V100R20M

东科半导体  - 选型指南 代理服务 技术支持 采购服务

必易微(KIWI)电源解决方案产品选型指南

目录- 高压非隔离产品    POE应用    反激产品    同步整流产品    PFC产品    LLC产品    电源方案介绍   

型号- KP3282,KP40611W,KP3281,KP23130M,KP311BH,KP212,KP2264H,KP206D,KP81106A,KP30173M,KP2591A,KP206A,KP206B,KP36374,KP36373,KP2066,KP2064,KP8530X,KP41282,KP3210B,KP22066A,KP2182,KP2062,KP30172M,KP21822M,KP35052,KP36384,KP35053,KP22308,KP36383,KP36382,KP35051,KP22306,KP40511,KP40512,KP23132M,KP23132K,KP23162,KP2262H,KP23161,KP23160,KP1511,KP35026,KP23264M,KP41260,KP41140,KP41261,KP2806A,KP41141,KP41262,KP41142,KP201,KP30262,KP30264,KP206,KP35032,KP35033,KP30261,KP35031,KP22315A,KP40512M,KP40612,KP3126,KP21824M,KP21824L,KP40611,KP23267,KP23267M,KP21825C,KP4050,KP30181H,KP32652,KP30182H,KP32651,KP35001,KP36573,KP36572,KP40561P,KP22066,KP22064,KP41240,KP41361,KP3501A,KP41241,KP23151,KP22062,KP23150,KP22305L,KP30362,KP2315A,KP2206A,KP22305A,KP22035,KP22033,KP2813A,KP32511,KP40613QD,KP30183M,KP32512,KP36675,KP36674,KP35101,KP36673,KP22306A,KP21827M,KP23132,KP23131,KP23130,KP41340,KP30182M,KP30183H,KP30584,KP35111,KP3251A,KP23221,KP2201C,KP35200,KP8110X,KP22308B,KP3310,KP22308A,KP3311,KP15051,KP23111,KP23110,KP15052,KP32621,KP32622,KP1505A,KP2311A,KP2202A,KP81103,KP81102,KP81101,KP81106,KP41262C,KP2205,KP2206,KP2203,KP21827,KP21824,KP2201,KP2202,KP4060,KP41261C,KP23162M,KP40561,KP23162K,KP311A,KP311B,KP2822,KP3116,KP85631,KP3111,KP2264,KP35083,KP2261,KP40562,KP2262,KP35081,KP3114,KP35082,KP3112,KP40511P,KP201H,KP201F,KP201K,KP201A,KP31614,KP201E,KP22062A,KP201B,KP201C,KP2813,KP3221,KP2011,KP3224,KP3116H,KP3222,KP2012,KP2013,KP3211B,KP23152M,KP2806,KP321B,KP321AB,KP2803,KP30171,KP2801,KP35064,KP40661,KP35062,KP3113H,KP3212B,KP15113,KP15114,KP15111,KP22064A,KP3206,KP3205,KP3211H,KP2591,KP3114H

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型号- RZC3617B

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品牌:东科半导体

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品牌:东科半导体

品类:同步整流芯片

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物联网天线方案设计/虚拟天线芯片方案设计

Ignion可支持多协议、宽频段的物联网天线方案设计,协议:Wi-Fi、Bluetooth、UWB、Lora、Zigbee、2G、3G、4G、5G、CBRS、GNSS、GSM、LTE-M、NB-IoT等,频段范围:400MHz~10600MHz。

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语音/录音芯片定制

提供语音芯片、MP3芯片、录音芯片、音频蓝牙芯片等IC定制,语音时长:40秒~3小时(外挂flash),可以外挂TF卡或U盘扩容。

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