【应用】采用INN3379C-H302开关芯片的45W电源适配器，具有3.3 V –21 V PPS输出
本文将介绍一款使用 InnoSwitch3-Pro INN3379-H302 IC和VIA Labs VP302 USB PD控制器的45W USB PD 3.0电源。这款电源可提供的输出有：
5 V / 5 A (固定源 PDO)
9 V / 5 A (固定源PDO)
15 V / 3 A (固定源 PDO)
20 V / 2.25 A (固定源 PDO)
3.3 V – 11 V / 5 A (可编程功率源 APDO, 45 W 功率限制)
3.3 V – 16 V / 3 A (可编程功率源 APDO)
3.3 V – 21 V / 2.25 A (可编程功率源 APDO)
InnoSwitch3-Pro控制器的高度集成特点使该电路具有高功率密度和高效率优势。
电路实物图
InnoSwitch3-Pro IC电路说明
1.InnoSwitch3-Pro IC 初级侧
反激变压器T1初级绕组的一端连接到整流DC总线，另一端连接到InnoSwitch3-Pro IC U2内部的开关漏极端。 电阻R9和R10提供输入电压检测，以在交流输入欠压或过压时提供保护。
由二极管D2，电阻器R6，R11和R3以及电容器C7组成的低成本RCD钳位电路会在U2内部的开关断开时限制U2的峰值漏源电压。 钳位有助于消散存储在变压器T1的泄漏电抗中的能量。
本IC自启动，在首次施加交流电时，使用内部高压电流源为BPP引脚上的电容器C8充电。 在正常运行期间，初级侧由变压器T1上的辅助绕组供电。 辅助（或偏置）绕组的输出使用二极管D1进行整流，使用电容器C3进行滤波。 耗尽型MOSFET Q1和电阻器R1、R5向InnoSwitch3-Pro IC U1的BPP引脚提供足够的电流，因此在正常工作期间不需要U1的内部电流源为C8充电。 由电阻器R12和电容器C9组成的RC网络可抑制二极管D1两端电压中的高频振铃，从而降低辐射EMI。
稳压二极管VR1提供初级感应输出过压保护。 在反激式转换器中，辅助绕组的输出跟踪转换器的输出电压。 如果转换器的输出端出现过压，则辅助绕组电压会增加并导致VR1击穿，这会导致过量电流流入InnoSwitch3-Pro IC U1的BPP引脚。 如果流入BPP引脚的电流增加到ISD阈值以上，则InnoSwitch3-Pro控制器将闭锁并防止输出电压进一步增加。 触发输出过压保护时，电阻R7限制注入BPP引脚的电流
2.InnoSwitch3-Pro IC 次级侧
InnoSwitch3-Pro IC的次级侧为FET提供输出电压和电流检测以及栅极驱动器以进行同步整流。 变压器次级绕组两端的电压由次级侧同步整流器FET（SR FET）Q3整流，并由电容器C5和C6滤波。 通过RC缓冲器R21和C16减少了开关瞬变期间的高频振铃，否则会产生辐射EMI。
Q3的栅极由IC U2内部的次级侧控制器根据通过电阻R18感应并馈入IC的FWD引脚的次级绕组电压而接通。
在连续导通工作模式下，SR FET在次级侧命令从初级侧开始新的开关周期之前被关闭。 在不连续操作模式下，当跨SR FET的电压降到大约VSR（TH）的阈值以下时，SR FET会关闭。 初级侧电源开关的次级侧控制避免了两个开关交叉导通的可能性，并提供了极为可靠的同步整流器操作。
IC的次级侧由次级绕组正向电压或输出电压自供电。 连接到InnoSwitch3-Pro IC U2的BPS引脚的电容器C11提供内部电路的去耦。
通过监视电阻器R14两端的压降来检测输出电流。 电阻器R15和R16在检测到的输出电流上增加了一个偏移量，以为CC特性提供正斜率。 用去耦电容C10对产生的电流测量值滤波，并通过IS和次级地引脚进行监控。 通过I2C接口配置的内部电流检测阈值可高达约32 mV，以减少损耗。 一旦超过阈值，InnoSwitch3-Pro IC U2就会调节开关脉冲数，以保持固定的输出电流。
在恒定电流（CC）操作期间，当输出电压下降时，InnoSwitch3-Pro IC U2内部的次级侧控制器将直接从次级绕组供电。 在初级侧电源开关导通期间，次级绕组两端出现的正向电压用于通过电阻器R18和内部调节器为次级旁路引脚上的去耦电容C11充电。 这样可以将输出电流调节保持在最低UV阈值以下。 低于此水平，设备将进入自动重启，直到输出负载减小。
当输出电流低于CC阈值时，转换器以恒定电压模式工作。 输出电压由InnoSwitch3-Pro IC的VOUT引脚监控。 与电流调节类似，输出电压也与通过I2C接口设置的内部电压阈值进行比较，IC U2内部的控制器通过控制开关脉冲的数量来调节输出电压。 VOUT引脚和次级地引脚之间需要电容器C14对VOUT引脚进行ESD保护。
N沟道MOSFET Q2作总线开关，可将反激转换器的输出与USB C型插座连接或断开。 MOSFET Q2由InnoSwitch3-Pro IC上的VB / D引脚控制。 电阻R20和二极管D5连接在Q2的源极端和栅极端之间，以在Q2关断时为总线电压提供放电路径。 电容器C17在输出端用于ESD保护。
InnoSwitch3-Pro INN3379-H302 IC在本45W USB PD 3.0电源电路中的位置
电路图总览
电路性能
在5V输出时的空载输入功率
空载输入功率与输入电压的关系
100％负载时的全线效率（板载）
室温下，5 V，9 V，15 V和20 V输出的满载效率与输入电压的关系
电路特点
InnoSwitch3-Pro系列是具有集成高压MOSFET，能同步整流和FluxLinkTM反馈的数字可控CV / CC QR反激式开关IC
I2C接口可实现低引脚数USB PD控制器（8引脚）
精密的遥测和全面的保护功能
次级侧控制具有初级侧简易控制的所有优势
对变压器变化不敏感
符合DOE6和CoC v5 2016效率要求（> 1％的效率裕度）
符合PPS协议的电压（20 mV）和CC阈值（50 mA）微步调节
输出过压和过流保护
集成热保护
<30 mW空载输入功率
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电子商城
现货市场
品牌：PI
品类：Energy Efficient, High-Power Off-Line Switcher with Accurate Primary-Side Regulation (PSR)
价格：￥4.0974
现货：3,840
品牌：PI
品类：Energy Efficient, High-Power Off-Line Switcher with Accurate Primary-Side Regulation (PSR)
价格：￥3.2612
现货：3,840
品牌：PI
品类：Energy Efficient, High-Power Off-Line Switcher with Accurate Primary-Side Regulation (PSR)
价格：￥3.0940
现货：3,840
品牌：PI
品类：Energy Efficient, High-Power Off-Line Switcher with Accurate Primary-Side Regulation (PSR)
价格：￥5.1009
现货：3,840
服务
可来图定制均温板VC尺寸50*50mm~600*600 mm，厚度1mm~10mm，最薄0.3mm。当量导热系数可达10000W/M·K，散热量可达10KW, 功率密度可达50W/cm²。项目单次采购额需满足1万元以上，或年需求5万元以上。
提交需求>
定制水冷板尺寸30*30mm~1000*1000 mm，厚度1mm~50mm，散热能力最高50KW，承压可达3MPA；液冷机箱散热能力达500W~100KW。项目单次采购额需满足1万元以上，或年需求5万元以上。
提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
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