XD308H非隔离电源方案

XD308H非隔离电源方案,第1张

内容包括电子滤波器电路的介绍,XD308H非隔离电源方案,隔离与非隔离电源的优缺点与应用场合。

目录:

  • 一、简述
  • 二、采用电子滤波器电路
  • 三、采用开关电源电路
  • 四、采用市面上现成的模块
  • 1、PE-12V-B4模块介绍
  • 2、应用电路
  • 五、XD308H非隔离电源方案(AC-DC电源芯片降压电路)
  • 1、概述
  • 2、3.3V/500mA非隔离电源
  • 3、5V/500mA非隔离电源
  • 4、12V/500mA非隔离电源
  • 5、24V/500mA非隔离电源
  • 六、隔离与非隔离电源的优缺点与应用场合
  • 1、隔离与非隔离电源的优缺点
  • 2、隔离与非隔离电源的应用场合
  • 3、DC-DC转换隔离电源
  • 1)金升阳隔离电源模块
  • 2)5V和USB供电的隔离电路

一、简述

应用的场合有24V、48V、110V、220V等直流或交流电源电压输入,若产品都能满足,将有效减少产品的种类。带来的便利性是不言而喻的,大大降低仓储、生产、销售的压力。

二、采用电子滤波器电路

XD308H非隔离电源方案,poYBAGLyFreAZlA8AABNsbDp5vQ231.png,第2张

如下图所示,电路简单,成本低,可靠性好。缺点是增加了电源输入端头、热量大。

220V应用计算:

8.1K/5W的电阻可用3个2.7K串联。实际电路消耗DC30mA,那么流过串联电阻的电流AC22mA。

每个电阻上的压降2.7K*22mA=59.4V,按60V算得电阻功率P=UI=60V*22mA=1.32W。

三、采用开关电源电路

反激FlyBack方案,IC建议用CMOS工艺IC(启动电流小),如UC38C4X等。如果想做好些,IR1150、1152等都不错,低压连续模式(CCM)、高压断续模式(DCM)工作。成本在4块钱左右,设计不好可靠性差。

XD308H非隔离电源方案,poYBAGLyFsiACCLDAABiSpSkrH0751.png,第3张

难点是漏感控制、空载、VCC,可以试试以下参数:

1)30KHz的开关频率;

2)占空比75%(反射电压50V),KRP取0.2-0.3,LP取800-1200uH;

375VDC输入时,占空比0.1,但是满载导通时间依然有3.5uS;

3)磁芯EFD30、PQ2625或者EER28磁芯;

4)采用轻载降频芯片;

5)VCC绕组和输出绕组采用1:1的三层绝缘线绕制,初级均匀平铺两层;

空载降频是待机功耗里面的概念,芯片自带的,但是这个功能也是解决最小占空比问题的一种很不错的手段。

如果是采用频段变换,那么恰恰应该是相反的,如24~48VDC输入时采用50KHz,90~265VAC输入时采用100KHz;

6)参看“开关电源的设计”。

四、采用市面上现成的模块

XD308H非隔离电源方案,pYYBAGLyFwaAXGvkAABgadyidjI020.png,第4张

1、PE-12V-B4模块介绍

1)优点:电源设计方便,PE-12V-B4 超宽电压输入、微功耗、DC-DC 电源模块。

输入电压:15V-380VDC,输出电流:150mA;

2)缺点:增加成本,可靠性本人没有验证过。具停产风险。

2、应用电路

XD308H非隔离电源方案,pYYBAGLyF3KAXzfCAACZiHSDNSw858.png,第5张

XD308H非隔离电源方案,poYBAGLyF4SAcnD8AACf5qQIO2o106.png,第6张

XD308H非隔离电源方案,poYBAGLyF5KAQ-APAAB-IFiJHDs380.png,第7张

XD308H非隔离电源方案,poYBAGLyF52AexTzAAB4WR4wguc941.png,第8张

五、XD308H非隔离电源方案(AC-DC电源芯片降压电路)

1、概述

XD308H是一款18~600Vdc超宽范围输入的高压降型AC-DC转换器电源芯片,可适应12~380Vac超宽电压输入(外加整流滤波),最大输出持续电流可达500mA(峰值800mA)。该电源芯片以较低的BOM成本方便的实现宽电压高压降压小功率电源解决方案。

电源系统带有各种保护,包括过热保护(OTP)、VCC 欠压闭锁(UVLO)、过载保护(OLP)、短路保护(SCP)等。电路特点:无噪音,发热低。

下述三种电路通常应用于家用电器(电饭煲、洗衣机及其它白色家电),此电路还适合于其它非隔离供电的应用,比如LED驱动、智能电表、加热器以及辅助电源和工业控制等。

元件选择:降压电路输入级由保险电阻RF1、防雷压敏电阻RV1、整流桥堆D1、EMI滤波电容C4和C5以及滤波电感L2组成。保险电阻RF1为阻燃可熔的绕线电阻,它同时具备多个功能:a)将桥堆D1的浪涌电流限制在安全的范围;b)差模噪声的衰减;c)在其它任何元件出现短路故障时,充当输入保险丝的功能(元件故障时必须安全开路,不应产生任何冒烟、冒火及过热发光现象)。压敏电阻RV1用于防雷保护,提高系统可靠性。功率处理级由宽电压高效率电源芯片XD308H、续流二极管D2、输出电感L1及输出电容C3构成。

2、3.3V/500mA非隔离电源

下图电路为一个典型的输出为3.3V/500mA的非隔离电源,输入电源范围:12~380Vac。

XD308H非隔离电源方案,pYYBAGLyF6qAL7fBAAA-kfvmUkw213.png,第9张

3、5V/500mA非隔离电源

下图电路为一个典型的输出为5V/500mA的非隔离电源,输入电源范围:12~380Vac。

XD308H非隔离电源方案,pYYBAGLyF7iABe0tAABLn8FNYF0453.png,第10张

4、12V/500mA非隔离电源

下图电路为一个典型的输出为12V/500mA的非隔离电源,输入电源范围:32~380Vac。

XD308H非隔离电源方案,poYBAGLyF9uAASGFAABJCtncDsY808.png,第11张

做出实物发现L1(1mH/10*16)电感发生磁共振,高频啸叫,从AC32V~260V均如此。L2电感没有响声,两个电感几乎没有温度。L1处的波形如下,声音估计是5.678kHz过冲产生。人耳可识别20Hz~20kHz之间的声音,其中对1kHz~4kHz最敏感。

XD308H非隔离电源方案,pYYBAGLyF--AIcG6AAC9XqjAw4s172.png,第12张

XD308H非隔离电源方案,pYYBAGLyF_qAUIZSAADHmpUD9Ys193.png,第13张

R4更改为0.51R,L1更改为一体成型电感(电子元件-电感、磁珠)会得到极大的改善,假负载100R输出电流115mA左右。

5、24V/500mA非隔离电源

下图电路为一个典型的输出为24V/500mA的非隔离电源,输入电源范围:32~380Vac。

XD308H非隔离电源方案,pYYBAGLyGAqASk8HAABI3v1VzJY376.png,第14张

六、隔离与非隔离电源的优缺点与应用场合

1、隔离与非隔离电源的优缺点

非隔离电源主要有:Buck、Boost、Buck-Boost等;而隔离电源主要有各种带隔离变压器的反激、正激、半桥、LLC等拓扑。当然隔离电源也可以把内部的地连起来,当非隔离来应用。

结合常用的隔离与非隔离电源,我们从直观上就可得出它们的一些优缺点,如表1和表2所示,两者的优缺点几乎是相反的。

表1 非隔离电源的优缺点:

XD308H非隔离电源方案,pYYBAGLyGBiAQon_AABhDfX0uso506.png,第15张

表2 隔离电源的优缺点:

XD308H非隔离电源方案,pYYBAGLyGCyAdBc1AABjhHnn25o357.png,第16张

2、隔离与非隔离电源的应用场合

通过了解隔离与非隔离电源的优缺点可知,它们各有优势,对于一些常用的嵌入式供电选择,我们已可做出准确的判断:

系统前级的电源,为提高抗干扰性能,保证可靠性,一般用隔离电源;

电路板内的IC或部分电路供电,从性价比和体积出发,优先选用非隔离的方案;

对安全有要求的场合,如需接市电的AC-DC,或医疗用的电源,为保证人身的安全,必须用隔离电源,有些场合还必须用加强隔离的电源;

对于远程工业通信的供电,为有效降低地电势差和导线耦合干扰的影响,一般用隔离电源为每个通信节点单独供电;

对于采用电池供电,对续航力要求严苛的场合,采用非隔离供电。

3、DC-DC转换隔离电源

1)金升阳隔离电源模块

比如IB1205LS-1W(1W直插)、B1205XT- W2R2(0.25W贴片)等。

2)5V和USB供电的隔离电路

XD308H非隔离电源方案,poYBAGLyGD6ALwA0AAA7EKVFXl8561.png,第17张

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