【应用】反激式开关电源IC INN3168C-H101提供19V/3.4A高效反激电源设计方案

时间： 2018-12-15 来源：Power Integrations

本文利用PI公司InnoSwitch3-CE系列下的INN3168C-H101 反激式开关电源IC，设计了一款90V~265V的宽范围交流输入，19 V，3.4 A输出的高效反激电源，该设计对变压器变化不敏感，具有与负载时序无关的极快瞬态响应，同时，其辅助检测输出过压保护（OVP），可以实现精确的故障保护，还具有滞后关闭功能的精确热保护。此外，其输入电压监视器具有精确的欠压和过压保护。因此，该设计在高功率密度和高集成度的情况下，仍能可以提供卓越的性能。

图1 65W高效反激电源的电路板照片

电路原理图如2，主要由EMI输入滤波电路，INN3168C 初级侧和次级侧电路三部分电路。该电源支持90V~265V交流输入，47Hz~64Hz的输入频率，且输出电压为19V，纹波输出电压为380mV，最大输出电流为3.4A，输出总功率高达65W。在25 ºC，115/230V交流输入的测试条件下，满载的效率高达89%，且空载的输出功率为75mW。当交流输入为250V时，漏电流为40uA；当瞬态电流为最大电流的90%时，瞬态输出电压达到最大的5%。

图2 65W高效反激电源的原理图

EMI输入滤波电路

保险丝F1隔离电路，可以提供元件故障保护；X电容C1和共模扼流圈L1提供EMI衰减；桥式整流器BR1对交流线电压进行整流；输入电容C2提供全波整流DC，以及电容C6提供共模噪声的滤波。

INN3168C 初级侧电路

初级变压器的一侧连接到整流的直流母线上，另一侧连接到INN3168C（U1）内部的集成650V功率MOSFET。由于变压器漏抗和输出走线电感的影响，由D1，R3，R4和C3形成的低成本RCD钳位电路限制了峰值漏极电压。由于INN3168C（U1）是自启动的，当首次施加AC时，使用内部高压电流源为BPP引脚的电容C5充电。在正常操作期间，初级侧块由变压器上的辅助绕组供电。其输出配置为反激绕组，使用二极管D2和电容器C4对其进行整流和滤波，并通过限流电阻R5馈入BPP引脚。

INN3168C 次级侧电路

INN3168C的次级侧提供输出电压，输出电流检测和驱动至MOSFET，并提供同步整流功能。SR场效应管Q1提供19 V输出的输出整流，以及极低ESR的电容C11和C12提供滤波；包含用于Q1的R11，C10的RC缓冲网络可以抑制SR场效应管上的高频振铃效应，这是由变压器绕组的漏感和次级走线电感引起的；Q1的栅极导通是基于可以感测绕组电压的R9和U1的FWD引脚；在连续导通模式操作中，MOSFET在次级侧从初级侧命令一个新的开关周期之前关闭。在非连续模式下，当MOSFET两端的压降低于地电压时，MOSFET关断；初级侧MOSFET的次级侧控制确保它不会与同步整流的MOSFET同时工作，且MOSFET驱动信号在SR引脚上输出；U1的次级侧由次级绕组正向电压或输出电压自供电，输出电压为器件供电并反馈到VO引脚，而且还可以通过内部稳压器为去耦电容C7充电；OVP检测齐纳二极管VR1，并通过R12提供二次侧输出过压保护。

另外，电阻器R13和R14形成分压器网络，用于检测输出电压。INN3168C(U1)的内部基准电压为1.265 V，电容器C9可以提供影响电源操作的高频噪声的去耦；输出电流由R10检测，阈值约为35 mV，以减少损耗，一旦超过这些电阻上的电流检测阈值，器件就会调整开关脉冲的数量，以保持固定的输出电流；电容C8可保护U1免受ESD影响，输出共模扼流圈L2可降低高频共模噪声，并保护U1免受共模浪涌的影响。

变压器规格

变压器绕组方式如图3，其中4 x #32AWG是4股径规格为AWG的线；8T是绕8圈，其他依此类推即可。

图3 65W高效反激电源的变压器电路图

变压器在每秒60Hz的情况下，其耐压值为交流3000V；当引脚1，2相连，其他所有绕组开路，测量频率为100 kHz和0.4 VRMS时，测得初级电感为880μH；当引脚1，2连接，其他所有绕组开路时，测得谐振频率最小为1200 KHz；当引脚1，2连接，引脚FL，9短路，测量频率为100 kHz和0.4 VRMS时，测得初级漏电感最大为8uH。

附INN3168C-H101评估板性能指标：

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由小龙人翻译自Power Integrations，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。

全部评论（0）

暂无评论

基于LNK626PG反激式电源控制IC的支持3路输出低成本隔离AC/DC设计方案，电源效率68%

采用PI的AC/DC转换器LNK626PG，内部集成开关MOS，采用原边反馈，无需外挂开关MOS和光耦，减小电源体积的同时，也降低了电源的设计成本。

2019-02-04 - 应用方案

【应用】LNK304DN离线式开关电源IC为白色家电提供1.2W、非隔离双输出电源解决方案

本文讲述Power Intagrations推出的LinkSwitch-TN系列离线式开关电源IC LNK304DN用于白色家电的1.2 W、非隔离双输出电源。输入电压为85-265 VAC，输出电压为+7 V, -5 V，采用降压式拓扑结构。

2018-12-05 - 应用方案

【应用】离线式开关电源IC LNK304PN在超宽范围输入(57-580 VAC)反激式电源中的应用

本文讲述Power Intagrations推出的LinkSwitch-TN系列离线式开关电源IC LNK304PN在超宽范围输入(57-580 VAC)反激式电源中的应用。输入电压为57 – 580 VAC，输出电压为12 V（250 mA），采用StackFET反激式拓扑结构。

2018-12-13 - 应用方案

CX7527X 高性能多模式PWM反激式控制器产品说明书

描述- CX7527X是一款高性能多模式PWM反激式控制器，适用于隔离型反激式开关电源。它具备多种工作模式和高效能特性，包括固定频率、节能模式和间歇振荡模式，同时提供全面的保护功能和优异的EMI性能。

型号- CX7527C,CX7527CXXXXXYYWW,CX7527XXXXXYYWW,CX7527X,CX7527

2023/10/19 - 诚芯微 - 数据手册 - 版本 V1.0 代理服务技术支持采购服务

KP1181/KP1182/KP1184 PSR反激式APFC离线LED电源开关

描述- 该资料介绍了KP118X系列LED电源开关IC，这是一款高度集成的LED照明应用PSR恒流控制解决方案。它采用准谐振（QR）Flyback拓扑结构，具有高功率因数（PF）、低总谐波失真（THD）和高效率的特点。KP118X集成了去磁信号检测技术、650V MOSFET和电源电路，消除了辅助绕组用于去磁检测和电源，简化了系统设计并降低了成本。

型号- KP1182,KP1181,KP1184,KP118X

September 20, 2018 - 必易微 - 数据手册 - REV1.01 代理服务技术支持采购服务查看更多版本

罗姆隔离型反激式转换器IC评估板试用：输出电压测试

BD7F205EFJ-C是一款隔离型反激式转换器，输入电压范围3.4V～42V，开关频率363kHz。该IC最大特色就是去掉了在隔离型反激式转换器中使用光耦反馈功能了。另外，该产品还通过采用ROHM自有的自适应导通时间控制技术，实现了高速负载响应。经过测试，该产品能很好的在宽电压范围内正常工作，输出电压非常稳定，与预期输出一致。这款产品非常适用于为了安全性而需要与电源隔离供电的栅极驱动器应用。

2023-12-30 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

【经验】绝缘型反激式转换器电路设计之IC的设定和其他部件的选择

本文将说明绝缘型反激式转换器电路设计所使用的开关电源用控制IC BM1P061FJ的设定用部件的选定。AC/DC转换器的电路中，除了作为电源电路的基本部件的桥式二极管和变压器等之外，还必须装设可以设定电源IC的保护功能启动等级或限流值等的部件。

2019-04-26 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

【产品】富满电子恒流恒压IC FM1800，空载损耗＜100mW，是线性电源和RCC开关电源的最佳选择

FM1800是高性能的主要传感器（PSR）和单片开关电源控制器的设计电流模式控制小电源设备。该产品建立精确的CV／CC控制电路，消除了光耦合器，TL431及其相关回路装置。该产品采用高度集成的设计，高性能功率BJT和控制器和各种在一个芯片的保护电路，使外围元件减少，大大节约了成本，FM1800可以简单地设计了一个典型的反激式开关变换器，独特的驱动技术推动的特点，耐压和优异的转换效率。

2021-08-25 - 产品代理服务技术支持采购服务

【经验】AC/DC PWM方式反激式转换器设计方法之设计使用IC的选择

ROHM BM1P061FJ是AC/DC转换器用的PWM控制器IC，能构筑绝缘型的反激式转换器。此次ROHM提供的设计范例的规格中使用该款IC，主要是因为其属于采用内置650V耐压启动电路的电流模式，能充分支持整流264VAC的DC电压的PWM方式开关电源用IC，搭载启动电路和轻负载时开关降频功能、节能且高效率，还有BM1PXXX系列产品阵容丰富，在设计途中变更规格也容易等诸多优点。

2019-04-18 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

【经验】绝缘型反激式转换器电路设计——IC的VCC相关二极管、电容器、浪涌限制用电阻选择

本文将说明绝缘型反激式转换器电路设计所采用的Rohm开关电源用控制IC BM1P061FJ，其产生电源电压VCC的电路，涉及二极管D5和电容器C2，以及浪涌限制用电阻R9。

2019-04-21 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

【经验】辅助绕组反馈方式的反激式开关电源输出电压偏高原因及解决办法

在反激式开关电源的设计中，使用辅助绕组供电的方式可以降低产品的静态电流功耗，而在此基础上使用辅助绕组反馈的方式则可以保证隔离的同时节省一颗光耦，所以辅助绕组反馈方式在低功耗低成本的产品中普遍使用，但是由于其自身反馈方式的弊端，其轻载时的输出电压偏高，本文以PI的LNK3202D离线式开关电源IC为例，分析该反馈方式电源轻载时输出电压偏高的原因及解决方法。

2018-07-28 - 设计经验

【产品】效率94%！反激式开关电源“终极方案”

PI InnoSwitch3系列恒压/恒流离线反激式开关电源IC可实现高达94%的效率，与其上一代InnoSwitch系列产品相比，电源损耗大幅降低25%！

2017-09-22 - 新产品

SMD731/SMD731A反激式PWM集成电路

描述- SMD731/SMD731A系列FLYBACK PWM IC专为AC/DC开关电源设计，具有多模式控制，效率优于普通FLYBACK转换器，满足2013年能源之星要求。产品特性包括高效保护电路、内部噪声免疫、平滑启动、内部补偿、非听觉噪声控制、EMI改善、输出电容负载解决方案、OVP/OLP和内部OTP保护等。

型号- SMD731,SMD731A,SMD731 SERIES

2012/06/11 - 芯瑞科技 - 数据手册 - Rev C

【选型】900V集成式开关电源芯片，适用于380V工业用开关电源

PI的开关电源芯片INN2904K，该芯片是InnoSwitch™系列IC中的一款用于高压应用的集成式开关电源芯片。集成了反激式控制器、900 V MOSFET、次级侧检测和同步整流驱动器，带HIPOT隔离保护的FluxLink™集成反馈链路，优异的恒压(CV)精度，不受变压器设计或外围元件的影响。

2018-04-26 - 器件选型