充電器案例 - CE系列高壓MOSFET：專為消費(fèi)類電子和照明而生

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　　充電器案例

　　該案例為一款全球輸入范圍的15W充電器，主要規(guī)格如下：

　　表1 15W充電器主要規(guī)格

　　圖6所示為該充電器詳細(xì)的原理圖。該充電器采用反激同步整流方案，原邊控制芯片為英飛凌公司的準(zhǔn)諧振PMW電流模式控制芯片ICE2QS03G［1］，原邊主功率開關(guān)管為CE系列CoolMOS 650V 耐壓MOSFET IPS65R1K5CE［2］。副邊同步整流控制驅(qū)動(dòng)芯片為TI公司的UCC24610，同步整流MOSFET為英飛凌的OptiMOSTM （英飛凌中低壓（20V～250V）功率MOSFET品牌）系列中的BSC067N06LS3 G［3］。該充電器具有完整的啟動(dòng)及保護(hù)功能，包括軟啟動(dòng)，輕載下工作于burst模式，輔助電源過欠壓保護(hù)，輸出過載/開環(huán)保護(hù)，過溫保護(hù)及自動(dòng)恢復(fù)，可調(diào)整輸出過壓保護(hù)，副邊繞組短路保護(hù)等。

　　圖6 15W充電器原理圖

　　該充電器產(chǎn)品實(shí)物如圖7所示。

　　圖7 15W充電器實(shí)物圖

　　對該充電器進(jìn)行詳細(xì)的測試，結(jié)果如下：

　　1. 效率測試。根據(jù)圖8所示的結(jié)果， 115Vac輸入下的平均效率為89.05%，230Vac輸入下的平均效率為88.24%，滿足表1所示的規(guī)格要求。根據(jù)圖9所示的結(jié)果，115Vac輸入下10%負(fù)載效率為87.05%， 230Vac輸入下10%負(fù)載效率為85.08%，滿足規(guī)格要求。

　　圖8平均效率及滿載效率隨輸入變壓變化曲線

　　圖9 不同輸入電壓下效率隨負(fù)載變化曲線

　　2. 空載損耗。圖10為待機(jī)功耗（空載損耗）隨輸入電壓變換情況，在所有輸入電壓范圍內(nèi)空載損耗都小于40mW，滿足規(guī)格要求。

　　圖10 空載損耗隨輸入電壓變化曲線

　　3. 傳導(dǎo)噪聲測試。圖11和圖12分別為輸入電壓為115Vac和230Vac且滿載輸出下輸入火線和零線的傳導(dǎo)噪聲測試結(jié)果，傳導(dǎo)噪聲通過EN55022（CISPR22） Class B標(biāo)準(zhǔn)且準(zhǔn)峰值噪聲有超過8dB的裕量。

　　圖11 115Vac輸入滿載輸出時(shí)火線和零線傳導(dǎo)噪聲

　　圖12 230Vac輸入滿載輸出時(shí)火線和零線傳導(dǎo)噪聲

　　4. 溫度測試結(jié)果，圖13為85Vac輸入和265Vac輸入，滿載輸出情況下功率MOSFET IPS65R1K5CE溫升測試結(jié)果。在最低和最高輸入電壓下功率MOSFET的殼溫都小于90°C。

　　圖13 不同輸入電壓下溫度測試結(jié)果

　　從以上結(jié)果可知，采用英飛凌的CE系列CoolMOS及綜合解決方案設(shè)計(jì)的充電器，可以獲得極佳的性能，同時(shí)由于CE系列CoolMOS成本極具競爭力，該方案也具有很高的性價(jià)比。