采用InnoSwitchTM 3-Pro和Microchip PIC16F18325微控制器的40W电源

这是一份工程报告，描述了使用InnoSwitch3-Pro和Microchip的PIC16F18325微控制器的3 V至8 V，5A，8 V至20 V恒定功率充电器。PIC16F18325通过对COMMAND和遥测寄存器进行编程，通过I2C控制InnoSwitch3-Pro。由于InnoSwitch3-Pro控制器的高集成度，该设计显示出高功率密度和高效率，可提供卓越的性能。





电路描述


输入EMI滤波

保险丝F1隔离电路并提供元件故障保护，带电容C1和C8的共模扼流圈L2为EMI提供衰减。桥式整流器BR1对AC线电压进行整流，并在由C2，L1和C3组成的滤波器上提供全波整流DC。电感器L1和电容器C2，C3形成π滤波器。该滤波器提供差分和共模噪声滤波。热敏电阻RT1限制电源连接到输入交流电源时的浪涌电流。


InnoSwitch3-Pro IC初级

变压器初级的一端连接到整流的直流母线; 另一个连接到InnoSwitch3-Pro IC（U1）内部MOSFET的漏极端子。电阻R6和R7为欠压和过压条件提供输入电压检测保护。

由二极管D1，电阻器R1和R2以及电容器C4形成的低成本RCD钳位限制了在U1内的MOSFET关断瞬间U1的峰值漏极电压。钳位有助于耗散存储在变压器T1的漏抗中的能量。

IC是自启动的，使用内部高压电流源在首次施加AC时为BPP引脚电容（C7）充电。

齐纳二极管VR2提供初级感应输出过压保护。在反激式转换器中，辅助绕组的输出跟踪转换器的输出电压。

InnoSwitch3-Pro IC Secondary

InnoSwitch3-Pro IC的次级侧提供输出电压，输出电流检测和驱动至MOSFET，提供同步整流。变压器的次级由MOSFET Q2和Q5整流，并由电容器C10和C11滤波。通过RC缓冲器R9和C9降低开关瞬态期间的高频振铃，否则会产生辐射EMI。

Q2和Q5的栅极由IC U1内部的次级侧控制器接通，基于通过电阻器R10感测的次级绕组电压并馈入IC的FWD引脚。通过将电阻器R25和R26与各个FET的栅极串联地获得两个FET Q2和Q5的电流共享。

IC的次级侧由次级绕组正向电压或输出电压自供电。连接到InnoSwitch3-Pro IC U1的BPS引脚的电容C13为内部电路提供去耦。


在CC操作期间，当输出电压下降时，器件将直接从次级绕组供电。在初级侧功率MOSFET的导通期间，次级绕组两端出现的正向电压用于通过电阻R10和内部稳压器对次级旁路引脚去耦电容C13充电。这样可以将输出电流调节保持在3.0 V以下。低于此水平，设备进入自动重启状态，直到输出负载降低。VOUT引脚和SECONDARY GROUND引脚之间需要电容C12，用于VOUT引脚的ESD保护。

通过监视IS和SECONDARY GROUND引脚之间的电阻器R11两端的电压降来检测输出电流。N-MOSFET Q3构成总线开关，由InnoSwitch3-Pro IC上的VB / D引脚控制。