基于PN8275+PN8308H的12V3A六級(jí)能效方案，并分享應(yīng)用設(shè)計(jì)要點(diǎn)

如何實(shí)現(xiàn)低待機(jī)功耗？PN8275內(nèi)置850V 高壓啟動(dòng)及放電模塊，265Vac輕松實(shí)現(xiàn)50mW待機(jī)功耗！

如何提高轉(zhuǎn)換效率？PN8308H內(nèi)置80V/10mΩ 智能功率MOSFET，115Vac/230Vac平均效率大于92%！

如何簡(jiǎn)化EMC設(shè)計(jì)?PN8275內(nèi)置X電容放電模塊，可通過增大X電容簡(jiǎn)化傳導(dǎo)設(shè)計(jì)；PN8308H采用獨(dú)特電流跟蹤技術(shù)降低SR開關(guān)尖峰電壓，改善輻射3dB以上！

本期，Chipown技術(shù)團(tuán)隊(duì)為大家介紹基于PN8275+PN8308H的12V3A六級(jí)能效方案，并分享應(yīng)用設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

封裝及腳位配置圖

PN8275是一款集成了高壓?jiǎn)?dòng)的電流模式的開關(guān)電源芯片，結(jié)合多模式混合調(diào)制技術(shù)和X電容放電功能實(shí)現(xiàn)六級(jí)能效，并符合IEC 62368-1:2014標(biāo)準(zhǔn)要求(CB證書編號(hào)：DK-76617-UL)；PN8275提供了全面保護(hù)功能包括輸入市電欠壓保護(hù)、市電過壓保護(hù)、輸出過壓保護(hù)、OTP、OCP、次級(jí)整流管短路保護(hù)等。

PN8308H包括DCM/CCM模式同步整流控制器及80V/10mΩ智能功率MOSFET，用于在9-20V的反激系統(tǒng)中替代次級(jí)整流肖特基二極管。PN8308H外圍精簡(jiǎn)，采用獨(dú)特電流跟蹤技術(shù)，可在50ns內(nèi)快速關(guān)斷，改善系統(tǒng)EMI特性，徹底避免直通損壞并降低SR開關(guān)尖峰電壓。

PN8275

PN8308H

DEMO實(shí)物圖

方案典型應(yīng)用圖

方案特性

PCBA尺寸：39.0mm*86.0mm

輸入電壓：90~265Vac全電壓

輸出功率：36W(Typical)

平均效率：≥88.3%(滿足CoC V5 Tier2六級(jí)能效要求)

待機(jī)功耗：<50mW(Vin=265Vac)

輸入欠壓保護(hù)、輸入過壓保護(hù)、輸出過壓保護(hù)，輸出過流保護(hù)等

測(cè)試數(shù)據(jù)

1.能效測(cè)試

測(cè)試條件：Vin＝90～265Vac；

2.調(diào)整率測(cè)試

3.溫升測(cè)試

測(cè)試條件：環(huán)境溫度45℃；外殼密閉、無(wú)風(fēng)環(huán)境測(cè)試；Vin＝90~265Vac，Io=3.0A。

（溫度數(shù)據(jù)：CH1 EC1電容；CH2 PN8275；CH3 10N65；CH4 初級(jí)漆包線；CH5 磁芯；CH6 三層絕緣線；CH7 PN8308H）

4.X電容放電測(cè)試

（放電時(shí)間0.1s左右@253Vac）

5.市電保護(hù)波形

測(cè)試條件：Io=3.0A

（市電欠壓保護(hù)72Vac）

（市電過壓保護(hù)325Vac）

EMC測(cè)試

EMI傳導(dǎo)、輻射滿足EN55022 Class B標(biāo)準(zhǔn)要求，裕量均大于6dB

ESD滿足IEC61000-4-2，8kV/15kV等級(jí)要求

EFT滿足IEC 61000-4-4: 2004，4kV等級(jí)要求

Surge滿足IEC 61000-4-5:2005，4kV等級(jí)要求

交流絕緣滿足3.75kV要求

應(yīng)用要點(diǎn)

1同步整流

PN8308H根據(jù)內(nèi)部MOSFET的Vds電壓及Isd電流來(lái)開通和關(guān)斷SR，內(nèi)部固化Tonmin和Toffmin來(lái)提高抗干擾性及精簡(jiǎn)外圍；支持150kHz開關(guān)頻率工作。

SW與GND引腳建議增加RC吸收以減小CCM模式下Vds尖峰，VDD引腳建議增加RC低通濾波以增強(qiáng)系統(tǒng)的ESD能力。

2輸入電容Cbus選取

Cbus容量決定了變換器輸入電壓Vg的波動(dòng)量，由能量守恒可知

在CCM模式下，Vg,min與最大占空比Dmax關(guān)系如下

由于PN8275內(nèi)置斜率補(bǔ)償且允許Dmax>0.7，相比PSR產(chǎn)品(通常Dmax限定在0.5以內(nèi))，支持大匝比和小輸入電容設(shè)計(jì)。

3變壓器設(shè)計(jì)

第一步：在高壓輸入(Vg2=300V，fs=65kHz)&額定負(fù)載下設(shè)定變壓器n及Lp，使其反激變換器在臨界模式工作，第一谷底附近開通，且在Idlimit工作點(diǎn)變壓器不飽和。

第二步：在低壓輸入(Vg1=90V，fs=65kHz)&額定負(fù)載，計(jì)算Krp及Dmax，設(shè)定變壓器原副邊繞組線徑及圈數(shù)，電流密度合理且可繞制。

第三步：設(shè)定Vcc&屏蔽繞組，選擇繞線結(jié)構(gòu)：供電8-40V之間， Y電容兩端干擾量2V以內(nèi)。

4DMG參數(shù)設(shè)置

根據(jù)輸出OVP電壓，再設(shè)定R2

R3、R1設(shè)定OCP點(diǎn)線電壓補(bǔ)償量