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基于通嘉LD7578J的单级PFC电源适配器方案

大大通 2024-07-22 11:59 次阅读

单级PFC对于小功率开关电源来说是非常具有优势的,这种优势不仅仅体现在成本方面,也体现在体积与性能方面。单级PFC电路总体比较简单,因为可以与主电路共用一颗MOS管,而且还省了单独的PFC控制IC,这让设计变得很容易。虽然省掉了MOS管与控制IC,性能依然能满足认证的要求。

PFC电路的作用主要是为了提高对电网电力的利用率,降低谐波,国家规定大于或等于75W的电源适配器要满足相关谐波要求,照明产品则更严格,规定是大于或等于25W就要满足谐波限值。无论是25W还是75W,其实都算是小功率电源,对于这类电源最具性价比的方案就是采用单级PFC电路来做。

单级PFC电路有很多种,个人比较看好的是BIFRED,原因在于大滤波电容上的电压不会升得很高,比较安全可靠,而且PF值可以做得很高,对于高要求的照明类电源也依然能做到5%左右的总谐波电流

本例的90W电脑适配器电源方案就采用了单级PFC技术,主控IC是通嘉的LD7578J,用于做反激式开关电源。这颗IC的应用电路如图一所示,可以看出其外围电路简单,功能齐全。我们这个方案是在65W电源的基础上升级而成,电路上依据BIFRED电路做了一些修改,增加了PFC电感,磁芯型号为RM8。

电源板的长宽高分别为10cm、4cm、2cm,空间可以说是非常紧凑。在性能上分别做了效率与PF值的测试,输入电压范围从交流100V到240V,测试数据见附件。由于增加了PFC,MOS管的尖峰电压会变高,在交流260V输入时,MOS管上的尖峰电压在632V左右,据此我们可以选用耐压650V的MOS管。

虽然整机的最高效率只用88%,但依然还有很大的优化空间,比如采用低内阻的MOS管,或氮化镓MOS、输出增加同步整流、提高PFC电感与反激变压器的Q值,这些优化措施可以将电源效率提升至94%左右。

做电源首先要考虑成本,其次才是性能。单级PFC正是因为有着简单和低成本的优势,所以才会有被开发与被使用的机会。当然我们也要正视单级PFC很难做大功率电源的缺点,而在小功率电源上,我们则可以放心大胆地去使用,成本低意味着耗费的资源量小,对使用者来说非常有裨益!

►场景应用图

wKgZomad2TGALTtCAAMIx_AEr0U555.png

►产品实体图

wKgZomad2TGAEhhWAAD8bgjwHbM485.jpg

►展示板照片

wKgaomad2TCAAc87AAEDb1h5xBg736.jpg

►方案方块图

wKgZomad2TCALhwUAADSysyicQo718.png

►核心技术优势

1,只需一颗MOS

2,只需一颗控制IC

3,满足认证谐波要求

4,电路紧凑

►方案规格

输入电压:100V~240V

输出规格:24.6V 3.7A 90W

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