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InnoSwitch3-CE的擴展功率設計

剛接到一個案子,主要參數為交流輸入90-240VAC,直流輸出20V5A,效率大于88%,要求輸出帶恒流保護。立馬想到采用我的老朋友PI公司芯片來做設計方案,登錄到PI官網上尋視,相中了它的InnoSwitch3-CE系列產品。

InnoSwitch3-CE中的初級控制器采用準諧振(QR)反激式控制器,它能夠在連續導通模式(CCM)、臨界工作模式(CrM)和非連續導通模式(DCM)下工 作,該控制器同時使用變頻和變流控制方案。 次級帶同步整流控制,加上初級的準諧振(QR)工作模式,最高效率達到94%,不錯!輸入電壓檢測電路可實現我這個產品的輸入過欠壓保護,具有輸出過載、輸出短路、過溫保護電路等保護功能,簡直太滿足我這個產品功能要求了。

但是,翻閱了InnoSwitch3-CE的產品系列,其最大功率的芯片也就是INN3168C,在輸入全電壓范圍85-264VAC的敝開式結構形式下,輸出功率只有55W。沒辦法,只能考慮它的擴展功率設計了。

初定以下技術方案,套用PI公司提供的InnoSwitch3-CE產品DATASHEET中現成的12V3A電路(有現成的作業干嘛不抄!:P),電路框架采用初級并聯、次級串聯,兩個55W相加不正好滿足我的100W產品要求了嗎?初級的高壓輸入電壓取自母線濾波大電解電容,次級嘛就把兩個12V的次級串聯好了。

仔細想了下,次級輸出串聯后,由于兩個INN3168C電路恒流控制回路相互獨立,如果保留各自的輸出電流取樣電阻,如果兩個電流取樣電阻精度不一致,兩個INN3168C電路分別采樣這兩個電流信號進行限流保護就會不同步。為解決這個問題,決定兩個INN3168C電路對同一個電流取樣電阻進行電流取樣,當然中間加了一個差分放大電路進行電平轉換。另外按常規,兩個次級回路輸出濾波電容并二極管。

    畫了一下電路圖,不知是否合理,還請各位評審。

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2023-10-20 20:37

我覺得這個擴展功率設計的思路不錯,之前都很少用這種辦法解決功率過載問題

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2023-10-22 18:38

InnoSwitch3-CE中的控制器同時使用變頻和變流控制方案, 次級帶同步整流控制,加上初級的準諧振(QR)工作模式,效率高,含有輸入過欠壓保護,具有輸出過載、輸出短路、過溫保護電路等,是最好的選擇。

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飛翔2004
LV.10
4
2023-10-25 13:06

InnoSwitch-CE 的次級側通過次級繞組正向電壓或輸出電壓自供電、輸出電流感應并驅動 MOSFET,從而提供同步整流。

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htwdb
LV.7
5
2023-10-25 14:17

INN3168C滿載范圍內效率高達94%,反激式設計可達65 W功率,但要達到100W確實不行,采用初級并,次級串,對于功率效率可能要降低很多吧

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2023-10-25 17:54

舉一反三的思路,輸出沒隔離會不會電壓電流調整時沖突。

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2023-10-25 22:03

思路很好

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cmdz002
LV.5
8
2023-10-25 23:29

InnoSwitch3-CE:器件外部檢測輸出電流。采用外部電阻檢測輸出電流,可提供精確的恒流/恒壓調整率,從而提高設計靈活性。適合僅有單一輸出電壓的緊湊型充電器、適配器、物聯網和樓宇自動化應用。

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2023-10-26 08:46

是否可以通過增加差分電路來優化系統傳輸效率

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dy-nmLUWFNr
LV.8
10
2023-10-26 09:57

是否可以增加多級傳輸來改善效率

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阿飛啊
LV.6
11
2023-10-26 15:25

同步整流和FluxLink反饋的離線CV/CC QR反激開關集成電路,具有多種保護如線路過壓和欠壓保護,輸出過壓和過流限制,超溫關斷等,滿負載效率高達94%

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Marcia
LV.6
12
2023-10-26 21:50

這個設計的思維不錯,值得借鑒

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新月GG
LV.10
13
2023-10-26 22:14

很多電源都是采用這類所謂的串聯或者并聯來實現輸出功率的倍增的。

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tanb006
LV.10
14
2023-10-26 22:29

串聯輸出怎么處理各自的電流保護?

好像你下面的電源是開環狀態?

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沈夜
LV.8
15
2023-10-26 22:43

你提到了在次級輸出串聯時可能會出現不同步的問題,為了解決這個問題,你采取了什么措施?

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XHH9062
LV.9
16
2023-10-26 23:06

功率拓展,熱設計,該如何考慮

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dy-HVtKSbgH
LV.4
17
2023-10-26 23:27

與之前的InnoSwitch系列產品相比,InnoSwitch3系列新器件的效率還是很高的

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dy-9nxaI9U4
LV.1
18
2023-10-26 23:46

感謝您的慷慨分享,這個分享很不錯

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only one
LV.8
19
2023-10-26 23:59

決定兩個INN3168C電路對同一個電流取樣電阻進行電流取樣,當然中間加了一個差分放大電路進行電平轉換,這個神馬意思

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tanb006
LV.10
20
2023-10-27 09:16
@only one
決定兩個INN3168C電路對同一個電流取樣電阻進行電流取樣,當然中間加了一個差分放大電路進行電平轉換,這個神馬意思

差分放大或許是為了避免倆芯片不同地的問題吧。

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旻旻旻
LV.8
21
2023-11-26 13:02

這個方式來擴展電路的功率,也會存在線路的散熱問題,有好的對策嗎?

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2023-11-26 22:25

設計思路不錯,有案例嗎

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新月GG
LV.10
23
2023-11-28 19:51

相當于采用原邊并聯,副邊串聯,將2個獨立的電源合為一個電源來使用,從而使功率翻倍。

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2023-12-18 17:32
@飛翔2004
InnoSwitch-CE的次級側通過次級繞組正向電壓或輸出電壓自供電、輸出電流感應并驅動MOSFET,從而提供同步整流。

器件的高效率可顯著降低散熱量,無需大片的散熱片。

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tanb006
LV.10
25
2023-12-27 17:32

仿真了下,老是達不到穩壓的要求,或許我只是用運放仿真的。

實際上我兩個電源獨立反饋,直接串聯是沒有問題的,為啥你要搞成一個反饋?

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方笑塵MK
LV.8
26
2024-06-25 10:40

擴展功率時需要選擇能夠承受更高電流和電壓的元器件,例如大功率MOSFET、IGBT或功率模塊

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方笑塵MK
LV.8
27
2024-12-07 11:07

如果可能,可以考慮只使用一個共用的電流取樣電阻,并將反饋信號同時提供給兩個INN3168C電路

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方笑塵MK
LV.8
28
02-17 12:26

采樣這兩個電流信號不同步,可以通過軟件算法對采樣結果進行補償,調整采樣值以實現同步

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