Адаптер для ноутбука 65 Вт на микросхеме TOP258EN от Power Integrations

Микросхема: TOP258EN (Производитель Power Integrations)

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

Особенности дизайна:

• Компактный, малое число компонентов
• Внутренняя схема ограничения тока микросхемы TOP258EN исключает необходимость в дополнительной схеме ограничения тока на вторичной стороне
• Защита от перенапряжения на первичной стороне делает ненужной оптопару
• Ключевой MOSFET транзистор снижает стоимость решения
• Используется более дешевый диод Шоттки (60 В, 20 А) вместо диода 100 В, 40 А
• Работа на частоте 132 KHz снижает размер трансформатора
• Низкая емкость MOSET транзистора позволяет работать на более высокой частоте без потери КПД
• Высокая эффективность
• Низкая потребляемая по входу мощность в режиме "без нагрузки" <200 mW на 265 VAC
• КПД при полной нагрузке >87%
• средний КПД >86%
• Хорошая переходная характеристика
• Интеллектуальная тепловая защита
• Защита от перенапряжения с авто восстановлением
• Защита от выхода из строя с "защелкой"

Рис.1 Схема электрическая принципиальная

Работа схемы.

На рис.1 представлена схема адаптера для ноутбука мощностью 65 Вт.

Вставка плавкая F1 защищает ИП от критических неисправностей. Дроссели L3 и L4 обеспечивают фильтрацию помех. X-конденсатор С1 обеспечивает подавление дифференциальных помех, а резисторы R1 и R2 обеспечивают защиту при снятии переменного напряжения. Диодный мост D1 выпрямляет переменное напряжение, а С2 обеспечивает фильтрацию шины постоянного напряжения. Y-конденсатор С11 подключенный между первичной и вторичной обмоткой трансформатора обеспечивает подавление синфазных помех.

С7 заряжается при старте через вывод D1 инициализируя старт преобразования. После старта обмотка смещения питает контроллер микросхемы. R13 обеспечивает компенсацию обратной связи.

Цепь поглощения высоковольтного выброса VR2, C4, R5, R6, D2 - ограничивает напряжение стока ключа и обеспечивает компенсацию энергии вызванной индукцией рассеяния. С4 не разряжается менее напряжения на VR2 во время работы на пониженной частоте преобразования (режим малая нагрузка или без нагрузки). R6 подавляет высокочастотный звон.

Резисторы R7, R8, R9 снижают внешнее ограничение по току U1 при повышении входного напряжения для того, чтобы передаваемая в нагрузку мощность не изменялась и не превысила 100 Вт. Резисторы R3, R4 (4MOhm) устанавливают пределы пониженного и повышенного входного напряжения и коэффициент преобразования в этих пределах.

Диод Шоттки D5 выпрямляет выходное напряжение. Снабберная цепь С12, R15 подавляет звон на диодах и снижает высокочастотные шумы. С13 и С14 фильтруют выходное напряжение. С14 и R19 обеспечивают фазовую компенсацию обратной связи.

Ключевые точки дизайна:

• Высоковольтный (700V) MOSFET транзистор обуславливает использование большего коэффициента соотношения числа витков первичной обмотки ко вторичной и использование диода Шоттки 60 В,20 А для большего КПД и меньшей стоимости.
• Конденсатор С6 должен быть расположен на плате как можно ближе к U1.
• U1 автоматически останавливает работу, как только температура перехода ключа достигает +142 С и возобновляет работу при остывании перехода на 75 С.

Графики работы схемы:

Рис. 2 Зависимость потребляемой на холостом ходу мощности от напряжения сети

Рис. 3 Уровень ЭМИ, пределы EN55022B, 230 VAC

Параметры трансформатора:

 

Перевод: Бандура Г.