Адаптер для ноутбука в ультратонком исполнении

Микросхема - TOP261LN (Производитель Power Integrations)

• Применение - Адаптер для ноутбука
• Диапазон входных напряжений - 90-265 VAC
• Выходное напряжение - 19,7 В
• Выходная мощность - 65 ВТ
• Топология - обратноходовая

Особенности дизайна

• Низкое число компонентов, низкая стоимость
• Очень компактное устройство (толщина всего 15,4 мм)
• Низкое энергопотребление в режиме без нагрузки (<270 mW на 230 VAC)
• Соответствие стандартам Energy Star 2.0
• Интеллектуальная тепловая защита
• Защита от перенапряжения по входу с "защелкой"
• Корпус микросхемы eSIP
• Ультратонкий трансформатор, построенный по технологии SlimCore

Рис.1 Схема электрическая принципиальная

Работа схемы:

На рис.1 представлена схема адаптера для ноутбука, построенного на микросхеме TOP261LN от Power Integrations.
Емкость С66 снижает дифференциальные помехи, в то время как R63 и R64 обеспечивают разряд схемы при снятии входного напряжения (например, вилка извлечена из розетки), чтобы обезопасить пользователя от удара электрическим током. Мост D25 выпрямляет входное переменное напряжение. С63 и С64 фильтруют полученное постоянное напряжение. Цепь слежения за входным переменным напряжением D26 и С70 активируют функцию быстрого сброса входного переменного напряжения. Цепь рассеяния высоковольтного выброса (C43, R93, R62, D18, VR2, R72) предотвращает высоковольтные выбросы на стоке ключевого транзистора в момент его запирания. Y-конденсатор С41 и дроссель L1 подавляют синфазные ЭМИ.

Резисторы R83, R84, R79 снижают внутренний порог ограничения по току микросхемы U11 при повышении входного питающего напряжения. Это ограничивает выходную мощность в пределах <100 VA при максимально допустимом входном напряжении.

На вторичной стороне С42 и R61 подавляют звон на диоде D27. Выпрямленное напряжение фильтруется элементами С52, С50, L9 и C49. Обратная связь на вывод С (Control) микросхемы заведена через U7.
Увеличение напряжения на обмотке смещения при перегрузке схемы используется для осуществления функции защиты от перегрузки. При этом, для исключения ложных срабатываний при переходных процессах используется цепь временной задержки на элементах С57, R76, R77. Изменяя значения этих элементов можно управлять временем, которое будет ждать схема прежде чем применить защиту. То есть если условия перегрузки будут продолжаться более заданного компонентами времени в то время как напряжение на С62 будет около 20 В, включается автоматическая защита от перегрузки.

Для большей надежности VR4 и U14 простую функцию защелки, которая срабатывает по сигналу перенапряжения по выходу. Когда выходное напряжение достигает примерно 23 В, микросхеме посылается сигнал на аварийное отключение.

Чтобы активировать источник питания после аварийного отключения необходимо снять входное переменное напряжение с входных клемм, чтобы сбросить U11 а затем снова подать напряжение.

Еще источник питания обладает интеллектуальной тепловой защитой, работающей по гистерезису. То есть, как только температура перехода ключа U11 достигнет +142С, U11 прекращает работу и возобновляет ее только тогда, когда температура перехода опустится примерно на 75 С.

Ключевые точки дизайна:

• Вы можете изменить функцию автоматической защиты от перегрузки (т.е. с восстановлением функций при исчезновении проблемы) на функцию отключения источника питания путем замены R92 на резистор номиналом менее 100 Ohm

Графики работы адаптера

Рис.2 Зависимость потребляемой мощности от входного переменного напряжения в режиме без нагрузки

Рис.3 Уровень наведенных ЭМИ, пределы EN55022B, 230 VAC

Параметры трансформатора

Перевод: Бандура Г.