基于PI TOP246YN 开关电源设计

电源

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最近需要设计一款电源，参数如下：

输入AC150~265V,输出30V/1A，需要输入欠压，输出电流精确保护，无外延，低成本，高可靠性等，另外还有输入浪涌4级，EMI的要求。

依照市场上现有芯片逐一挑选，最终确定采用PI芯片，可满足上述所有要求。

PI的芯片相比其他品牌具有以下优势：

l 单片集成，功能丰富，包含常规过欠压，过流，过功率，过温保护及软启动等；

l 引脚数量少，功能强大，可根据需要自行设定功能，如设定过流，远程控制等；

l 频率66/132KHZ可选，亦可使用时切换，兼顾体积和功耗；

l 引脚功能配置灵活，可根据实际需要，配置成各种功能；

l 可选封装，可根据实际板面大小、运行环境和所需功能平衡选择；

l 具有PI独家的节能技术

根据图1的官方选型手册，因此选定型号为TOP246YN

图1

基本电路采用官方推荐反激方案，见图2：

图2

根据产品功能要求，整理出电源部分原理图如下，图3：

图3

接下来就是Layout，因电源还包含其他辅助控制电路以及板面限制，因此采用4层板，见图4：

图4

布线应当注意以下几点：

l 整个板面应当划分好模拟地和数字地，两块地线应独立走线，最终分别接于滤波电解电容的负极，如果是4层板，最好单独走一层地线连接到电解电容负极作为屏蔽，把数字和模拟部分分隔开，减少相互干扰；

l TOP246YN的D,S两极与变压器原边及输入滤波电解电容构成的走线回路应当尽量短且粗，所包围的面积尽量小；

l 芯片外围电阻、电容的接地点应直接接到电解电容负极，切不可就近接到TOP246YN的S极；

l 光耦副边走线应当尽可能短，回路小，靠近TOP246YN芯片；

如果布线按照上面的规则稍加注意，加上TOP246YN的高集成度解决方案，一般调试都不会有太大的问题，这是该芯片的一大优点。

样板测试：

样板上有两处错误，用飞线处理，电源部分调试也非常简单，原边环路参数倒是需要特别注意，本人当时调试也是没太在意PDF上的推荐参数，按照惯性思维用其他常用芯片的参数在原理图上标注，结果调试发现环路问题很严重，最后仔细研读发现这个参数和惯用芯片参数差异较大，因此此处电容库位也不对，飞线处理，原PDF上原边环路推荐参数，见下图：

副边环路补充参数也无特殊之处，因此整体调试还算比较顺利，电源能按照设定要求工作，各管子温度均在正常范围内。

心得体会：

用过许多品牌反激芯片，发现PI的反激小功率芯片在同行中做的是非常好的，集成度高，引脚少Layerout灵活，性能优异，功能丰富，特别是引脚功能复用，可以根据不同需求简单定制，实用性非常高，另外可靠性也是很高的，即便调试时有点小问题也不烧芯片，说明内置保护功能十分完善，不仅适合专业开关电源设计人员，也适合非专业人员学习电源设计或者制作应急电源之需。

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