【应用】INN3370C-H302反激式开关IC用于100W USB Type-C和USB PD充电器的设计，输出功率大

时间： 2019-09-09 来源：PI

InnoSwitch3-Pro是Power Integrations（简称PI）公司推出的集成了高压开关、同步整流和FluxLink反馈功能的数控恒压/恒流（CV/CC）离线反激式准谐振开关IC，INN3370C-H302是InnoSwitch3-Pro系列产品的一员，它集成了750V氮化镓（GaN）开关，这可以降低电流流动期间的传导损耗，并极大降低工作时的开关损耗，最终有助于大幅降低电源的能耗，从而提高效率，使体积更小的InSOP-24D封装提供更大的输出功率。

图1展示了使用PI的CAPZero系列CAP200DG 自动放电IC、HiperPFS-4系列PFS7628C PFC控制器、InnoSwitch3-Pro系列INN3370C-H302反激式开关IC以及威锋电子（VIA Labs）的VP302 USB Type-C USB PD控制器设计的100W USB Type-C和USB PD充电器，输入电压范围为90 VAC至265 VAC，可提供3.3V – 21V / 5A PPS输出。

图1 100W USB Type-C和USB PD充电器的电路板

图2、图3、图4和图5分别展示了该100W USB Type-C和USB PD充电器的输入保护和EMI滤波级、PFC级、反激级和USB PD控制器级电路。其中INN3370C-H302（U1）位于反激级电路中，本文将详细介绍其初级侧和次级侧相关电路。

1、InnoSwitch3-Pro IC初级侧

变压器（T1）初级绕组一端接在整流DC总线上，另一端接到U1的漏极（D）引脚。R4和R5连接输入欠压/过压（V）引脚，提供输入欠压及过压检测和保护。D1、R8、R9和 C4组成低成本RCD箝位，在U1内的开关断开的瞬间，限制U1的峰值漏极电压，该电路还有助于耗散储存在T1漏电抗中的能量。

U1有自启动功能，首次AC上电时，它使用内部高压电流源对初级旁路（BPP）引脚电容C6进行充电。正常工作期间，初级侧控制器从T1的辅助绕组获得供电，辅助（或偏置）绕组的输出由D2进行整流，由C5进行滤波，R14用于限制提供给BPP引脚的电流大小。R46、 R17、BJT Q1和VR2组成线性调节器，防止流过R14的电流发生任何变化。

使用斜坡时间调制控制实现输出调整，开关周期的频率和限流（I_LIM）根据输出负载进行调整。在高负载时，大部分开关周期都被使能，且具有较高的I_LIM值（在可选的I_LIM范围内）；在轻载或空载下，大部分周期都被禁止，且被使能的开关周期具有较低的I_LIM值（在可选的I_LIM范围内）。一旦周期使能后，开关将保持导通，直到初级电流逐渐增大到特定工作状态的器件限流点。

VR1、D8和R15连接至BPP引脚，可实现初级侧输出过压保护。在反激式转换器中，当转换器输出电压过高时，变压器辅助绕组的电压会随之增加，从而使VR1被击穿，使电流流入BPP引脚。若流入BPP引脚的电流增加至大于I_SD阈值，U1初级侧控制器将锁存关断，防止输出电压继续增加。

2、InnoSwitch3-Pro IC次级侧

U1的次级侧可提供输出电压和输出电流检测，并提供驱动给同步整流的MOSFET。Q2和Q3的栅极由U1内的次级侧控制器根据（经R16）馈入正激（FWD）引脚的绕组电压进行导通控制。U1的次级侧可由次级绕组正向电压（通过R16）或输出电压自行供电，连接至次级旁路（BPS）引脚的C9可提供内部电路去耦。

输出电流检测通过监测电流检测（IS）引脚和次级接地（GND）引脚之间的R45上的电压降来实现，检测阈值约为32 mV以降低损耗，R21和C10为IS引脚提供外部噪声滤波。

调整输出电压，以使U1内部的FB引脚电压达到1.265 V，不需要反馈电阻分压器网络，C18用于为输出电压（VOUT）引脚提供去耦。

该100W USB Type-C和USB PD充电器的特点：

· 用简单的初级侧调整来控制次级侧的优点：

· 对变压器的变化不敏感

· 内置同步整流，效率高

· 符合DOE6和CoC Tier 2 V5 2016标准

· 输入为230 VAC时，空载输入功率＜50 mW

· 初级侧检测过压保护

· 使用GaN开关实现很高的功率密度：14.5W / inch³，无外壳

· 元件数量很少

· EMI滤波和PFC级——44个元件

· 反激级——52个元件

· USB PD控制器级——14个元件

· 平均效率很高

· 3.3 V输出——输入为115 VAC时达89.33%，输入为230 VAC时达87.14%

· 5 V输出——输入为115 VAC时达91.53%，输入为230 VAC时达91.49%

· 9 V输出——输入为115 VAC时达91.96% ，输入为230 VAC时达92.59%

· 15 V输出——输入为115 VAC时达90.80%，输入为230 VAC时达90.48%

· 20 V输出——输入为115 VAC时达91.09%，输入为230 VAC时达91.17%

该100W USB Type-C和USB PD充电器的应用：

移动电话/平板电脑/笔记本电脑适配器

图2 输入保护和EMI滤波级电路

图3 PFC级电路

图4 反激级电路

图5 USB PD控制器级电路

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由宝丁提供，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

【应用】基于隔离型LED驱动器LYTSwitch-6的35W隔离反激填充PFC电源电路

Power Integrations公司推出LYTSwitch™-6系列安全隔离型LED驱动器IC，LYTSwitch-6 IC在单面安装的离线反激式开关IC中集成了初级，次级和反馈电路。它包含主FET，初级侧控制器和次级侧同步整流控制器。本文介绍了一个恒定电压（CV）输出35 W隔离反激式电源，带有用于LED照明应用的单级功率因数校正电路

2018-08-27 - 应用方案

【应用】采用PFS7628C和INN3270C-H215的USB PD TYPE-C接口电源，最大输出功率达100W

本文介绍一款设计方案，采用Power Integrations公司的InnoSwitch3-CP系列离线反激式开关芯片INN3270C-H215及HiperPFS-4系列PFC控制器PFS7628C，设计最大功率100W，5V/3A或者9V/3A或者15V/3A或者20V/3A输出的USB PD TYPE-C接口电源，适用于智能手机、平板电脑及笔记本的适配器电源。

2019-10-10 - 应用方案

【应用】基于开关电源IC INN3368C-H301及接口通信芯片VP302的45W快充方案

本文讲述基于InnoSwitch3-Pro的45W快充方案，设计者可以通过灵活的I2C接口可对输出电压、电流进行精确的动态控制，以满足不同设备的供电需求。此快充方案，可配置输出5V/3A、9V/3A、15V/3A、20V/2.25 A或3.3V–16V PPS 输出。该方案使用了InnoSwitch3-Pro的INN3368C-H301 及接口通信芯片VP302。

2020-03-05 - 应用方案

卓越的氮化镓TP44100SG–90mΩ，650V氮化镓高电子迁移率晶体管

描述- 该资料介绍了TP44100SG是一款650V、90mΩ增强型功率GaN HEMT器件。它适用于多种PWM控制器，具有零反向恢复、可调开通斜率、高开关频率等特点。该器件可用于AC-DC、DC-DC、DC-AC转换器、PFC应用、高频LLC转换器、移动充电器和笔记本电脑适配器、LED和电机驱动等领域。

型号- TP44100SG,TP44100SG-EVB

2022-01-17 - 泰高 - 数据手册 - Revision 1.1 代理服务技术支持采购服务

【方案】高效中央空调变频控制器优选器件方案

描述- 本方案针对传统的中央空调变频器体积大、单管数量多的缺点，采用Vincotech（威科）高集成度的PFC模块和逆变模块，配合Renesas（瑞萨电子）高性能电机控制MCU，可以帮助客户快速构建具备高质量、高性能电机驱动和功率因数校正功能的空调变频器方案，实现中央空调变频器高集成度模块化设计，提高功率密度和整机效率。

型号- 92ML,0505025.MX52LEP,TFLEX HD300,SID1132K,CMS-R010-1.0,R5F562TAADFP,EFM32TG11B320F128GM64-A,SMBJ18CA,PS9531L3,RBN50H65T1GPQ-A0,10-FZ062TA030SM-P986D13,10-FZ062TA050SM-P987D13,PS9402,BVE-A-R002-1.0,10-ZB066PA030SB-M996F08,PS9031,INN2904,MLX91210,D25JEB80V,SI8621BD-B-IS

ISABELLENHUETTE,RENESAS,VINCOTECH,SHINDENGEN,LITTELFUSE,PI,LAIRD,ROGERS,SILICON LABS,MELEXIS - 优选器件方案 - V2.0

卓越的氮化镓TP44400SG–360mΩ，650V氮化镓高电子迁移率晶体管

描述- 该资料介绍了TP44400SG是一款650V、360mΩ增强型功率GaN HEMT器件。它适用于各种PWM控制器，具有零反向恢复、可调开通斜率和高开关频率等特点。该器件可用于AC-DC、DC-DC、DC-AC转换器、PFC应用（标准型和Totem pole）、高频LLC转换器、移动充电器和笔记本电脑适配器、LED和电机驱动等领域。

型号- TP44400SG,TP44400SG-EVB

2022-01-17 - 泰高 - 数据手册 - Revision 1.1 代理服务技术支持采购服务

SUPERIOR GaN HEMT TP44100SG-90mΩ，650V氮化镓场效应晶体管

描述- 这款资料介绍了SUPERIOR GaN TP44100SG氮化镓场效应晶体管的功能、拓扑结构、应用领域以及电气规范。该器件具备650V耐压、90mΩ导通电阻，适用于多种PWM控制器，支持零反向恢复和高开关频率，广泛应用于AD-DC、DC-DC、DC-AC转换、PFC、高频LLC转换器等领域。

型号- TP44100SG,TT240W

2022-03-31 - 泰高 - 数据手册 - 修订版1.4 代理服务技术支持采购服务

TEA2016AAT 适用于高效谐振电源的数字控制器产品数据手册

型号- TEA2016AAT,TEA2016AAT/1

2019年11月25日 - NXP - 数据手册 - 第1.1版

【产品】110-1000W Boost PFC高集成度AC-DC功率电源芯片选型

PI公司推出的 HiperPFS™-2，HiperPFS™-3，HiperPFS™-4系列Boost PFC电源集成芯片，集成了高压MOSFET,二极管,控制器和栅极驱动器。集成度高、体积小,频率高,功率密度高，功率高（110-1000W）。轻载重载效率高于95%，可靠性高，推荐应用在PC电源中。

2017-12-01 - 原厂动态

CAPZero™-2

型号- CAP200DG

2022/3/23 - PI - 商品及供应商介绍查看更多版本

【经验】CAP200DG X电容放电IC解决产品待机功耗的设计方案

目前正在开发一款产品，产品对待机功耗有着严格的要求：整机待机功耗不超过0.5W。为了解决产品待机功耗的难题，使用了PI公司的CAP200DG芯片。笔者根据实际项目经验分享如何使用PI公司的CAP200DG X电容放电IC进行方案设计。

2019-10-09 - 设计经验

【选型】达到IEC 62368-1标准的电容放电IC，可降低闲置功耗

PI推出CapZero-2双端子X电容放电IC，额定电压为1 kV，可轻松耐受浪涌电压。

2019-07-27 - 器件选型

HiPerPFS-5系列PFC控制器，集成750V氮化镓，针对整个负载范围的高PF和高能效进行了优化

型号- PFS5173F-TL,PFS5178F-TL,PFS5174F,HIPERPFS-5,PFS5X74F-TL,PFS5275F-TL,PFS5X76F,PFS5X78F,PFS5177F-TL,PFS5275F,PFS5176F,PFS5178F,PFS5274F-TL,PFS5X74F,HIPERPFS-5 FAMILY,PFS5173F,PFS5X76F-TL,PFS5X77F,PFS5X75F-TL,PFS5274F,PFS5175F,PFS5276F,PFS5177F,PFS5X73F,PFS5X75F,PFS5276F-TL

03/22 - PI - 数据手册 - Rev. C

带WT6636F设计说明的90W C型PD3.0/QC4.0电源适配器解决方案

描述- 本资料介绍了一种90W Type-C接口PD3.0电源适配器解决方案，适用于智能手机、平板电脑和笔记本电脑等设备。该适配器采用通用AC输入，支持PD3.0、QC4.0、QC4.0+和PPS协议，具备高效率、低待机功耗和紧凑型设计等特点。方案采用NCP1622 CrM VSFF PFC控制器、NCP1568 ACF控制器、NCP51530高速高桥驱动器等元器件，并配合WT6636F PD3.0协议控制器实现所需功能。

型号- /885012206080,NCP1568B06ADBR2G,MM3Z12VT1G,MM3Z5V6T1G,/885012206083,NCP431ASNT1G,FODM1009,BSS84LT1G,C3216X7T2W104K,/890324024002,5ET-016H,NCP1622AEC,750344048,MM3Z11VT1G,S3J,Z4GP40MH,C3225X7T2W224K,NCP51530AMNTWG,/885012206077,NCP1622,/885012206076,MM3Z10VT1G,SDNT1608X104J4250HT,KL680M420J300A00H,NTMFS4C05NT1G,WT6636F-UG16CWT-S90,/885012206095,NSD350HT1G,/885012206094,742792121,ERJ8BQFR30V,MM3Z6V2T1G,/885012006051,MM3Z16VT1G,NCP1568B06ABDR2G,NCP51530,/885012206085,MMBT3904LT1G,DN05043,2N7002LT1G,/885012206089,MMBTA56LT1G,750344067,/885342206003,/885012106018,FCMT299N60,C2012X7S2A105K,MURD550PFG,CUS31738616001,MM3Z15VT1G,ERJ8BQFR56V,NCP1568,SD05T1G,BAT54HT1G,MMBT3906LT1G,PS681M025F080P,NCP151530AMNTWG,WT6636F,NCP4306AADZZZADR2G,C1608C0G1H821J,RS1JFA,/885012206073,FDMT800120DC,C2012X7R1E475K,US1JFA,7447021,BAS21HT1G,C1608X6S1C475M,MM3Z13VT1G,MMBTA06LT1G,CS65-B2GA101KYNKA,MCL1608S4R7MT,ECWFD2W684Q,IPL60R385CP,820573011,NCP4306

March 2019 - ONSEMI - 应用笔记或设计指南 - Rev. 0

PFS7623-7629/7633-7636 HiperPFS-4产品系列数据手册

型号- HIPERPFS-4,PFS7623-7633,PFS7623-7636,PFS7629H,PFS7628H,PFS7627H,PFS7623-7629,PFS7633H,PFS7625L,PFS7624L,PFS7623L,PFS7626H,PFS7625H,PFS7636H,PFS7624H,PFS7635H,PFS7623H,PFS7634H

2017年1月 - PI - 数据手册 - REV.A