【经验】采用LNK3696P设计8W双路输出的非隔离反激式电源

时间： 2019-08-09 来源：PI

技术问答

Power Integrations公司推出的LinkSwitch-XT2系列离线开关芯片，适用于反激式拓扑结构，具备高精度，高效率，小尺寸及出色的空在性能。本文介绍一款设计方案，采用LinkSwitch-XT2系列离线开关芯片LNK3696P，设计8W双路输出的非隔离反激式电源。本设计方案满足技术参数：输入电源85~350VAC，5V/600mA和12V/400mA双路输出，额定点（输入电压115VAC和230VAC）时，效率大于81%，全输入电压范围内空载损耗小于50mW，5V输出纹波小于150mV，12V输出纹波小于200mV，具备短路、空载、过压和过热保护功能等。图1为本设计方案的实物电路板。

图1 实物电路板

LinkSwitch-XT2系列离线开关芯片LNK3696P内部集成有一个900V高压MOSFET、内部振荡器、开/关控制功能、一个高压开关电流源、频率抖动功能、逐周期电流限制功能及热关断电路，采用极少的外部元件就可组成一个非隔离的反激式电源。如图2所示为非隔离反激式电路原理图。下面我们对电路进行详细分析。

图2 非隔离反激式电路原理图

•输入电路

如图2所示输入部分电路，熔断电阻RF1提供过流保护，压敏电阻RV1提供过压保护，二极管D1完成半波整流，C1滤除差模干扰，C2，C3，L1组成一个π型滤波器。

•初级侧电路

U1 LNK3696P内部集成的MOSFET，与变压器T1初级线圈1-4，组成初级侧主电路；R1，R11，D4，C8构成初级侧RCD吸收电路；输出12V端连接R8，D6，C7到U1的BP引脚，为U1提供一个外部电流源，减小电源空载损耗。

•次级侧电路

T1次级两组线圈经过D2，D3半波整流输出12V和5V；C4，C5，C6，L2组成输出滤波电路；VR2和R2为12V输出提供钳位；C9和R3为D3提供吸收保护。

•输出反馈电路

R4，R5作为5V输出的反馈分压电阻，反馈信号连接到基准电压U2 LMV431AIMF，12V输出通过电阻R7连接到U2阴极，通过电阻R6连接到三极管Q1 MMBT3906，Q1通过D5连接到U1的FB引脚。当输出电压升高时，U2阴极电流增大，Q1电流也增大，流入FB引脚的电流增大，如果达到U1的关断阈值，那么下一个开关周期U1将关断，输出电压就会降低，如此形成一个闭环控制系统。

•保护电路

U1 MOSFET导通时，变压器T1的初级线圈两端电压和次级线圈两端电压成正比，当初级侧直流母线电压过压时，次级线圈也过压，导致VR3导通，电流通过D7，R9，VR3流入FB引脚，达到关断阈值，使U1关断。

•性能分析

最终对方案设计的电路板实物进行测试，测试数据表明，此双路输出电源，230VAC输入电压时平均效率为81.7%，全输入电压范围内空载损耗小于50mW，满载时测试得到5V输出纹波最大为56.9mV，12V输出纹波最大为112.3mV，满载时环境温度26.2ºC下最高温度点91.5ºC，可见，此方案是一款性能非常优异的设计方案。

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封装信息/封装结构图 - PI - Revision 4.9 - April 6, 2021 PDF 英文下载查看更多版本

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型号- 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

封装信息/封装结构图 - PI - Revision 4.4 - March 20, 2019 PDF 英文下载收起

InnoSwitch™3-Pro

型号- INN3365C/3375C,INN3368C,INN3379C,INN3367C,INN3378C,INN3377C,INN3366C/3376C,INN3370C

商品及供应商介绍 - PI - 2022/5/17 PDF 英文下载查看更多版本

【应用】利用PI TNY280P离线式开关IC设计18V-265V超宽电压工业控制辅助电源

在设计工业控制辅助电源，可采用PI公司推出的TinySwitch-Ⅲ系列，常规设计中最低电压输入范围只能做到85V，低于75V时，芯片就无法提供足够的偏压以维持正常工作，这就大大限制了TinySwitch-Ⅲ系列产品在低压领域的应用。为了使TinySwitch-Ⅲ在超低交流输入电压下也能正常工作，本文提出一种悬浮式高压恒流源方案，可解决上述难题。

应用方案发布时间 : 2018-08-30

【应用】采用PI的TNY288PG设计12W输出的隔离反激式开关电源，最高效率达85%

本文介绍一款设计方案，采用TinySwitch-4系列离线开关芯片TNY288PG，设计额定功率12W，12V/1A输出，适用于工业仪表，家电等电气设备的电源。本设计方案满足技术参数：输入电源85~265VAC，12V/1A输出，空载损耗小于30mW，效率达到DOE6和CoC V5 第二阶段能效标准，具备输入欠压、输出过压和过热保护功能等。

应用方案发布时间 : 2019-10-26

HiperLCS-2 Chipset Off-Line LLC Switcher ICs with Integrated 600V FREDFETs Synchronous Rectification and FluxLink Feedback

型号- LCS72XXC,LCS726XC,LSR2000C-H001-TL,LCS7265C,HIPERLCS2-HB,HIPERLCS2-SR,LCS7260C,LCS7262C,HIPERLCS-2,LCS7265C-TL,LSR2000

数据手册 - PI - Rev. C - 03/22 PDF 英文下载

【应用】多路单端反激式开关电源设计方案，采用三端离线式单片高频开关电源芯片

PI公司的TOPSwitch系列器件即是一种新型三端离线式单片高频开关电源芯片，开关频率fs高达100kHz。本文介绍了一种基于TOP223Y 输出为+5V/3A，+12V/1A的单端反激式开关电源方案设计的原理和方法。

应用方案发布时间 : 2018-05-10

InnoSwitch™3-Pro Product Brief

型号- INN3375C,INNOSWITCH3-PRO,INN3368C,INN3379C,INN3367C,INN3378C,INN3366C,INN3377C,INN3365C,INN3376C,INN3370C

商品及供应商介绍 - PI - 2021/10/02 PDF 英文下载

InnoSwitch4-CZ Family Off-Line CV/CC ZVS Flyback Integrated Switcher IC with 750 V PowiGaN, Active Clamp Drive and Synchronous Rectification

型号- INNOSWITCH4-CZ FAMILY,INNOSWITCH4-CZ,INN4073C-H181-TL,INN4074C,INN4075C,INN4073C

数据手册 - PI - Revision F - May 2021 PDF 英文下载

6.6 W, Wide Range Input, Dual Output, Isolated Flyback Converter for Anti-Magnetizing Interference Using LinkSwitch™-XT2-900 LNK3696P

型号- ERJ-8GEYJ470V,MMSZ5245B-7-F,LNK3696P,ERJ-8GEYJ204V,BAV19WS-7-F,0805ZC104MAT2A,LINKSWITCH-XT2 900 V,ECA-1CM220,ERJ-6GEYJ160V,EKXJ401ELL470MK30S,ERJ-3GEYJ622V,SM4007PL-TP,ERJ-6ENF1000V,ERJ-8ENF5620V,ERZ-E08A561,B10S-G,08052C102KAT2A,EKZE250ELL331MH15D,ERJ-8GEYJ302V,0697H6300-02,F339X131048MDA2B0,ERJ-8GEYJ515V,GRM21AR72E102KW01D,440LD22-R,RLB9012-102KL,LTV-817A,ES1B-13-F,LNK3696P/G,ES2B-E3/52T

应用笔记或设计指南 - PI - Revision 1.1 - July 23, 2021 PDF 英文下载

LNK3604, LNK3694 & 3696 LinkSwitch-XT2 Family Energy Efficient, Low Power Off-Line Switcher IC data sheet

型号- LNK3604P,LNK3694G,LNK3696,LNK3696P,LNK369X,LNK3604G-TL,LNK3694,LNK3694P,LNK3604G,LNK3604D,LINKSWITCH-XT2,LNK3604,LNK3696G,XT2 SERIES

数据手册 - PI - Revision H - 08/19 PDF 英文下载

【应用】采用INN3268-H221设计的45W隔离反激式开关电源，实现恒压恒流恒功率输出

本文介绍一款设计方案，采用PI公司的Innoswitch3-cp系列中的离线反激式开关芯片INN3268-H221，设计45W隔离反激式开关电源，能够实现恒压恒流恒功率输出。本设计方案满足技术参数：输入电源90~265VAC，24V/1.88A、45W持续输出，额定点（输入电压115VAC~230VAC）时效率大于91%，空载损耗小于70mW，具备短路、过压和过热保护等功能。

应用方案发布时间 : 2019-08-06