一、二次电源设计

1、一次电源工程师一次电源工程师 何大钦何大钦2013.07.31一、二次电源设计一次电源一次电源日期：2013-07-31智邦一次电源要求：Indoor Power SupplyOutdoor Power SupplyPower AdaptorEMC防护等级：差模3KA，共模5KA；共模/差模 6KV;工作温度范围：-2555度，电源-25度启动，降到-40度要能正常工作；电解电容寿命 ：40度10年；MTBF:25度250000小时RE、CE ： Class A/Class B；EMC防护等级：差模3KA，共模5KA；共模/差模 6KV;工作温度范围：-4075度， 75度贴壳散热满足降额；6

2、5度自然散热满足降额；电解电容寿命：40度10年；MTBF:25度250000小时RE、CE：Class B;EMC防护等级：差模2.5KV/4KV,共模4KV;工作温度范围：-545度电解电容寿命： 30度3年MTBF:25度100000小时RE、CE ： Class BPage 3设计步骤设计步骤: 1.绘线路图、PCB Layout. 2.变压器计算. 3.零件选用. 4.设计验证. 一次电源一次电源Page 4 1.绘线路图、PCB Layout.根据规格要求设计符合的电源方案。因一次电源输入都是交流市电。为确保安全，预防电击，满足安规要求。通常输入与输出都是隔离的。电源如输出功率、防

3、雷等级、等等设计OK后，LAYOUT即可。 一次电源一次电源线路图LAYOUT图Page 5 2.变压器计算.变压器是整个电源供应器的重要核心，所以变压器的计算及验证是很重要的。我们根据电源的拓扑设计电源的变压器。电源的拓扑有很多种（如反激、正激、半桥、全桥和LLC等），因此变压器的设计方法也是不一样的。通常，小功率的电源所采用的拓扑是反激的多。如智邦MA562X上所用电源，都是采用这种拓扑，其输出功率不会超过75W。这种拓扑的优点是简单，成本较少。一次电源一次电源Page 6变压器计算公式如下：一次电源一次电源反激计算公式：Bmax= Lp*Ip/(Np*Ae)Bmax = 磁心饱和的磁通密

4、度 Lp= 初级侧电感值(uH) Ip = 初级侧峰值电流(A) Np = 初级侧(主线圈)圈数 Ae = 铁心截面积(cm2)Page 7一次电源一次电源正激计算公式：Bmax= Vin*Ton/(Np*Ae)Bmax= 磁心饱和的磁通密度 Vin= 初级侧最大端电压Ton = 一个周期内导通时间 Np = 初级侧(主线圈)圈数 Ae = 铁心截面积(cm2) 注意：注意：变压器设计不能出现磁心饱和的现象出现。如出现磁心饱和则电源无法正常工作，甚至只要电源一开机即刻烧毁。Page 83.零件选用.根据输入的最高工作电压和输出功率选用合适的开关MOSFET、输出整流二极管 ，输入、输出电容器等

5、。选用这些器件要有一定的降额。确保电源质量。通常智邦选的降额要求如下MOSFET降额：一次电源一次电源额定输入电压输入电压范围极限条件Page 9一次电源一次电源额定输入电压输入电压范围极限条件整流二极管降额电解电容降额额定输入电压输入电压范围极限条件Page 104.设计验证.根据设计的电路验证电源的各项功能是否满足客户规格书要求（如：输出电压、纹波、OVP、OCP、OTP、EMC等功能），验证电源的主回路开关管、整流管是否满足降额。测试验证各项参数OK后电源设计完成。一次电源一次电源二次电源二次电源二次电源拓扑：1.BUCK2.BOOST3.BUCK-BOOST4.CUK智邦最常用的拓扑：

6、智邦最常用的拓扑：BUCK和和BOOST二次电源二次电源-SC418nFeaturesnInput voltage 3V to 28VnIntegrated bootstrap switchnSmart power-save protectionnConfi gurable 150mA LDO with bypass capabilitynTC compensated RDS(ON) sensed current limitnPseudo-fi xed frequency adaptive on-time controlnDesigned for use with ceramic capaci

7、torsnProgrammable VIN UVLO thresholdnIndependent enable for switcher and LDOnSelectable power-save modenProgrammable ultra-sonic power-savenInternal soft-start and soft-shutdown at outputnInternal reference 1% tolerancenOver-voltage/under-voltage fault protectionnPower good outputnLead-free 3x3mm, 2

8、0 Pin MLPQ packagenFully WEEE and RoHS compliantVCC1V2R260R0X310KVCC3V3C46560uF/6.3VC4822uF/16VC501uF/16VC47560uF/6.3VC4922uF/16VC29151000pFC29146.8pFR270R3010KC4316pF/50VR3514kR38 20RL13.3uH 15A 7.7omohm12Q60ME60N03S-G 30V 50AGDSQ61ME70N03S-G 30V 62AGDSQ622N7002Q572N7002R32*56KC35270uF/16VC381uFC36

9、10uF/16VC391uFC3710uF/16V1V2_ENPGOOD_1V2VDDA_1V21v2_voutR24*0R19*0R1310kR2512kR360R144.99KC290.22uFC301uFGND_U12R311000C510.1uFC311uFR214.99KC341uFC410.1uFC320.22uFR331MC400.22uF/16VR23 1RR20S50R221RU2M1SC418FB1FBL2VDDA3VOUT4NC5VIN6VLDO7BST8DH9LX10PGND11DL12VDDP13PADG1ILIM16PGOOD15PSV14AGND18EN17TON

10、19ENL20R1868kR2012kR20S40R15121kR290R280R3710kR1710kR1610kR341MVCC12V1V2_ENVIN_1V2LX_1V21v2_voutC33*0.1uFFBL_1V2VDDA_1V2VDDP_1V2VDDA_1V2C42*0.1uFGND_U12PSV_1V2GND_U12VIN_1V2GND_U12C44*0.1uFFB_1V2PGOOD_1V2FB_1V2VLDO_1V2VIN_1V2GND_U12BUCK开关管同步整流管自举升压电容，用来控制Q60的导通主控IC输出电感二次电源二次电源-SC418电路图电路图（1）电感应当在最大电

11、流时避免饱和。（2）最大电流发生在输入电压最低，并且输出功率最大时。（1）电感应当在最大电流时避免饱和。）电感应当在最大电流时避免饱和。（2）最大电流发生在输入电压最低，并且输）最大电流发生在输入电压最低，并且输出功率最大时。出功率最大时。PCB板板LAYOUT时需要注意主回路铜箔大小时需要注意主回路铜箔大小1 1、确定最大输出电流，决定电感铜线大小确定最大输出电流，决定电感铜线大小2、 确定工作频率，决定电感体积的大小确定工作频率，决定电感体积的大小3 3、 确定最低输入电压峰值时最大占空度确定最低输入电压峰值时最大占空度二次电源二次电源二次电源二次电源-SC418电容选择公式：电容选择公式：电感选择公式：电感