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PN8112 设计注意事项V1.1

PN8112应用设计之注意事项

一、布局

参见下图PN8112 DIP-7的推荐电路板布局。

二、隔离与非隔离拓扑的设计通用注意事项

1、VCC电容

VCC电容C3应放置在距离VCC引脚和源极引脚最近的地方,距离要求小于1cm。这样可以降低其他的纹波噪音干扰,达到最优效果,如上图虚线所示。

2、散热方面

SW脚是器件散热的主要路径,应将其所连接的PCB区域适当加大,并露铜过锡。

3、单点接地

1)在输入滤波电容C1与连接到GND引脚的铜铂区域使用单点接地;

2)变压器的地与VCC电容C3的地使用单点接地。

4、初级箝位电路

1)箝位电路R2,C2,D2用来限制MOSFET在关闭时漏极引脚出现的峰值电压。

2)如果需要进一步改善EMI,在初级绕组N1上可使用RCD箝位,从箝位元件到变压器N1再到PN8112的电路所围成的面积应保证最小。

3)对于输出功率小于2W的应用,PN8112可以在没有初级箝位电路RCD的情况下安全工作,这极大地减少了元件数目并降低了整个系统的成本。需要注意的是反射电压Vor应≤90V,变压器的漏感<90uH.

5、初级环路面积

由输入滤波电容C1、变压器初级N1、PN8112的SW和GND组成的初级功率回路面积应尽可能小。

6、光耦

将光耦置于靠近PN8112的地方来缩短初级侧铺铜走线的长度,以避免噪声信号的干扰。

7、输出二极管

要达到最佳的性能,次级绕组N2、输出二极管D3与输出滤波电容C4的环路区域面积应最小。此外,与二极管D3的阴极和阳极连接的铜铂区域应足够大,以便用来散热。最好在安静的阴极留有更大的铜箔区域,而阳极铺铜区域过大会增加高频辐射EMI。

8、其他安全距离应满足安规要求

三、 BUCK式系统设计注意点

VCC电容建议使用10uF,电解电容的额定电压必须大于25V,容差应小于±50%,可以保证启动与轻载时的偏置电压,同时确保零度以下条件能正常启动。

四、 反激式系统设计特别注意事项

1、VCC电容、二极管D1、电阻R1

VCC电容建议使用10uF,电解电容的额定电压必须大于25V,容差应小于±50%,可以保证启动与轻载时的偏置电压,同时确保零度以下条件能正常启动。

整流二极管D建议使用慢管1N4007,这样可以使VDD在空载与满载时电压波动范围减小。

适当选择电阻R1 =( 4.7~10Ω)有利于短路,VCC容易进入欠压,降低短路时输入功耗。

2、VCC钳位

当VCC电压高于21V,会发生钳位,最大电流达到20mA,建议VCC电压设计在15V,以减少损耗,提高效率。如设计过高,满载时VCC电压会接近钳位。

3、Idlimit

电流限流电路检测功率MOSFET的电流,当电流超过内部阈值(ILIMIT) 时会关断功率MOSFET。

同时要检测电流波形,如发现变压器有饱和的趋势,可将原边电感量适当减小。

4、Idbm

Burst mode Id 越大待机功耗越低,但同时可能会带来轻载异音的问题,如出现异音可将RCD吸收电容的材质更换成薄膜电容,并将变压器含浸。

5、反激式系统方案短路保护(含准原边反馈、光耦+431电路)

为了更好的进行短路保护(短路输入功率小于1W),提高系统的可靠性;建议将变压器辅助绕组N3放在最外层,这样可以让变压器更简单,减少加工成本;

如果变压器采用(夹层)三明治绕法可能会出现短路时输入功率大于1W, 且绕制复杂. 不利于生产加工.

典型应用原边反馈方案3.6W 12V0.3A, EE16或EE13变压器采用初级绕组N3进行电压采样反馈,可以省略光耦和TL431等次级反馈器件

黄色=VCC 绿色=Vds 黄色=VCC 绿色=Vds

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