2022年AUS研发报告.docx

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1、精品学习资源AUS-TPC5000 研发报告AUS-TPC5000接受的是 ME8109整机输出电压 5V，整机输出电流为 4A；ME8109开关电源把握 IC 是一款适用于中小功率便携式设备适配器/ 充电器的把握芯片；主要特点是静态功耗100MW以下、过五级能效、；输出电压可以通过外围电路可调，输出电流也可调整；牢靠 性高，安全性好；1) 低待机功耗： 通过低功耗间歇工作模式设计， 到达小于 100mW超低耗的性能；2) 无噪声工作：优化的芯片设计可以使系统任何工作状态下均可安静地工作，系统最小工作频率把握在 22K 左右；3) 更低启动电流： VDD启动电流低至 5uA ，可有效地削减系统

2、启动电路的损耗，缩短系统的启动时间；4) 更低工作电流：工作电流约为1.8mA ， 可有效降低系统的损耗, 提高系统的效率；5) 内置前沿消隐：内置 220nS 前沿消隐 LEB，降低系统成本；6) 内置良好的 OCP 补偿： 内置了 OCP 补偿功能， 使系统在不需要增加成本的情形下轻易使得全电压范畴内系统的 OCP曲线趋向平整，提高系统的性价比；欢迎下载精品学习资源7) 完善的爱惜功能：集成了完善的爱惜功能模块；OVP，UVLO， OCP，OTP、恒定的 OPP可以使系统设计简洁牢靠，同时中意安规的要求；8) 软启动功能：内置 4mS软启动功能 , 可有效降低系统开机 MOS管漏源之间电压

3、过冲；9) 较少的外围器件： 外围比较简洁， 可有效提高系统的功率密度， 降低系统的成本；10优良的 EMI 特性： 内置的频率抖动设计可以很有效的改善系统的 EMI 特性，同时可以降低系统的 EMI 成本；各脚的功能以及调试中留意事项：1. RT脚：RT 端内部连接了一个恒流源，该恒流源供应100uA 典型值输出电流 ；当因某种因素导致系统内部温度逐步上升时，NTC 温度补偿电阻受温度上升的影响， 其阻值逐步降低， 从而使 RT 端的电压逐步下降，直到 RT 端的电压降到 1.0V 典型值以下并连续 100uS 后，芯片 Gate 停止驱动，电源输出关闭，爱惜整个系统；当系统内部温度逐步降低

4、时， 温度补偿电阻受温度下降的影响， 其阻值逐步上升，从而使 RT 端的电压逐步上升， 直到 RT 端的电压上升到 1.07V典型值并连续 100uS 后，芯片自动复原输出，系统复原正常工作； 由于 NTC 电阻的精度及生产过程中 NTC 电阻检测点的不一样欢迎下载精品学习资源性导致系统的 OTP 点误差较大，举荐 R1 使用可调电阻， 产品在生产时可通过调剂该可调电阻阻值来调整系统的 OTP 的精度，中意不同的客户需求；以系统 100 度 OTP爱惜为例： RT选择 150K 热敏电阻， R1 选择1.2-1.5K 0603电阻即可，其它类推；2. 电源 VDD脚：ME8109 的启动电流低

5、至 5uA ，可有效地削减系统启动电路的损耗，缩短系统的启动时间； VCC脚外接限流电阻参考值在 0-51欧之间；启动电阻 RIN的最大功率损耗：在以下图中， RIN 的最大功率损耗可以用下面的公式运算出来， 公式如下：Vdc,max： 最大输入电压整流后的直流电压V ： 芯片正常工作的电压3. FB 反馈输入脚：明白该脚各电压门限相对应的系统工作状态对分析和优化系统设计特殊有帮忙的；0.75V-1.0V为系统在轻 载间歇模 式下 的 FB 脚电 压值，1.0V-3.7V 为系统正常工作时 FB欢迎下载精品学习资源脚电压值 该电压段对应的开关频率随电压增高频率增大，最大增高到 65K 左右 ，

6、 3.7V-4.2V 为反馈环路开路， 过功率爱惜，短路爱惜时 FB 脚电压值；0.75V典型值以下GATE端输出被关闭， FB 短路电流典型值为 0.3mA；当 FB 脚电压连续 88mS大于 3.7V 或小于 0.75V时,GATE 端马上关闭输出脉冲，爱惜整个系统的安全；4. 电流检测 SENSE脚：开关电流经过一检测电阻流进SENSE脚，进行 PWM调制；另外内置一个 220nS 前沿消隐电路；该脚对地电阻的大小可以调剂输出功率大小；5. DRAIN 脚：ME8109内部集成了一个脉宽调制把握器和一个650V600V 的高压功率 MOSFE，T 该脚为内部高压功率 MOSFET的漏极接

7、变压器初级； 6.GND：芯片的电源接地脚，画 PCB时留意与功率地分开布线；动态响应 DNY 的调整从动态响应的原理来看，系统要具有较快的环路响应特性才能 使系统的动态响应特性较好； 通过分析右图中的电路， 对调整系统的欢迎下载精品学习资源动态响应特性是很有帮忙的； 对芯片而言， 整个系统的环路响应是芯片的 FB 端通过检测 U3 光耦反馈传输过来的信号强度及信号变化来进行把握的，系统的响应特性不仅与ME431 的增益有关，而且与光耦的传输特性有关； 为了使系统具有较好的动态响应特性，我们需要调剂 ME431的反馈增益环路相关元件 R15 与 C14 的值，使环路具有较高的增益，另外需要调剂

8、 R13 的值R13 的取值不宜过大 ， 使U3 光耦发射二极管端能够把次级变化的信号转化为电流变化信号，并快速的反馈到芯片的 FB 端进行跟随把握； 留意：ME431 的最小工作电流 IF 值为 1mA，但是这个值并不是 ME431 稳固工作的最小值， 具体的值不同公司生产的会有所不同， 设计参考值一般为 1.1 5mA；设计中建议给 ME431 供应 1 个偏置电阻以便利调整环路的稳固性， 另外 FB 外接电容大小也影响动态响应；爱惜功能说明：好的电源系统确定有完善的爱惜装置包括： 过电流爱惜OCP 、过温爱惜 OTP、过载爱惜 OLP 、输入 VDD过压爱惜、驱动过压嵌位、 VDD欠压锁

9、定 UVLO等；1OCP和 OLP芯片 SENSE 脚通过检测系统初极侧流过主开关管的电流信号活动， 芯片能检测到系统过流或者过功率的状况； 当系统输动身生短路、过流或过功率现象时， 假如 SENSE脚的电压 VTH-OC 超过 0.85V 典型值时， GATE脚输出脉宽将会被限制输出，这时欢迎下载精品学习资源系统处于恒功率输出状态 Po=Vo*Io ；即假如增加输出负载电流，系统输出电压相应下降， FB电压相应上升，当这种现象连续88mS后， 系统将进入打嗝式爱惜状态；2 输入 VDD过压爱惜芯片 VDD 端内置有过压爱惜 OVP电路及 VDD 过压钳位电路，当VDD端电压 Vdd 上升到

10、27.5V 左右时，芯片就会进入过压爱惜状态， 这时 Gate停止输出脉宽，从而爱惜整个系统；3 VDD欠压爱惜 UVLOME8109 芯片都内置有欠压爱惜电路UVLO，当 VDD 端电压小于8Vmax时，芯片就会进入欠压爱惜状态，这时Gate停止输出 PWM；留意： 设计中需要检查沟通输入全电压范畴内当输出负载瞬时由满载转为空载时芯片的 Vdd 端电压是否受影响而误触发 UVLO,即 Vdd 端电压瞬时低于 8V 考虑温度的影响建议设计参考值为 15V ，简洁造成空载电压不稳现象留意事项：1当系统工作在满载情形下，如显现可听见异音，请先检查系统是否工作正常、参数是否正常，假如你确认无误，请检

11、查FB 端电压波形是否平滑， 假如发觉较大干扰， 请检查系统 PCB layout是否合理， 对较小干扰可通过外加滤波网络排除，FB 脚对地电容取值建议要小于 10nF ；2EMI 传导超标或余量不足欢迎下载精品学习资源A变压器绕组次序是否正确 . B屏蔽层是否放在初次级之间 . C屏蔽层的中点是否有接至初级的“冷点”.D每个绕组的层数是否合理是否为紧绕和密绕, 尽量做到每层饶满饶平，饶的层总数尽量把握少一点 .3输出整流二极管的选择：输出整流二极管第一考虑的是耐压问题；其最低耐压值应中意：输出整流二极管的电流选择：大于3倍输出额定电流，具体依据实际温升做调整；4PCB Layout 时请将

12、GND、SENSE和 DRAIN 脚两个地方的铜皮连线尽量加宽，特殊是 GND、SENSE脚；这样做有利于 ME8109散热； 5输入端大电解选择：容量等于 2 倍输出额定功率，具体依据实际情形调整，耐压 400V；6输出端电解选择： 5V 输出系统， 1A 负载选择 10V/1000uF 电解，12V输出系统， 1A 负载选择 16V/470uF 电解，依次类推 .输出电压不稳调整方案：使用 Flyback架构的系统， 由于系统工作一般会跨过电流连续 CCM 及电流不连续 DCM 两种模式；假如系统参数不匹配， 那么这种工作模式将很简洁导致大信号不稳现象发生，在系统板上具表达象表现 为：欢迎

13、下载精品学习资源1 输出空载电压不稳固；2 输出负载突然由满载切换为空载的情形易造成输出电压不稳固；3 Overshoot/Undershoot性能较差；如设计中遇到以上现象，请先检查系统在输出空载且输入电压在85264Vac的情形下， 芯片的 Vdd 端7 脚 的电压是否到达稳固的门限电压 Vth 8V，考虑到系统温度的影响，设计中建议该门限电压值 Vth_ 10V；其次 check系统的环路是否真的处于稳固状态；假如以上均确定没有问题，建议进行如下几点的调整方案：1 适当增加 Vdd 端电容的容值；2 适当削减 Vdd 端限流电阻的阻值； 这里特殊说明， ME8109的 OCP不是依靠 V

14、dd 的电压下降进行爱惜的，如： ME12W Demo Board该位置的取值就为 0 Ohm；3 在中意系统省功要求的情形下在次级增加较小的假负载；假如进行以上调整后仍然感到不中意， 综合考虑省功缩短启动时间及调整大信号不稳等因数；强力举荐下边的典型应用启动电路；变压器图欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源元件清单电源清单 5V/4A代号名称规格数量规格尺寸及厂家RV1压敏电阻10D471K1F1慢断保险丝250V/2A1CX1安规电容 X2275VAC/0.22UF1p=15mmCY1安规电容 Y1400V -2.2nF1C5高压瓷介电容1KV -0.47nF1C4电解电容400V-

15、47uF116*25mmC2， C3电解电容10V-1000uF210*20C1电解电容50V-22uF1R1色环电阻1M 5%1W10805- 10nF-X7RC7贴片电容50V1C8贴片电容0805- 100nF-X7R50V1C6贴片电容1206- 1nF-X7R 500V1R13，R14 贴片电阻1206- 1M 5%2R5贴片电阻0805- 4.75%1R2贴片电阻1206-22 5%1R10,R11贴片电阻1206-150K5%20805- 300R3贴片电阻5%1R4,R12贴片电阻0805- 1K 5%2R9贴片电阻1210- 0.911%1R8贴片电阻1206- 01R6贴片

16、电阻0805- 5.1K1%1R7贴片电阻0805- 4.75K1%1D5,D6,D7, 贴片整流二极D8管M74D2， D3二极管1N40072D4贴片肖特基二极管10S4P 10A45V LOW VF值1MBRL540 5A40V LOWD1肖特基二极管VF 值1U2集成电路 ICME8119 DIP-81南京微盟欢迎下载精品学习资源DIP-4SOT-23见附件外包热缩套管见附件电路图如下U1光藕PC817C1U3基准管ME4311共模电L1感UU9.8-12mH1L2棒形电感4*15 0.6mm 13.5TT12.7*7.92*6 0.6mm3uH1L3环形电感6.5T1散热器15*10*151CN1AC母座1T1变压器PQ20211PCB印板1欢迎下载