原標(biāo)題：基于安森美半導(dǎo)體單片控制器實現(xiàn)電源參考電源的設(shè)計方案

基于安森美半導(dǎo)體單片控制器實現(xiàn)電源參考電源的設(shè)計方案，可以涵蓋多個應(yīng)用領(lǐng)域，如家庭和辦公應(yīng)用中的xDSL調(diào)制解調(diào)器、LED照明、電信和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等。以下分別就這些應(yīng)用領(lǐng)域，給出基于安森美半導(dǎo)體單片控制器實現(xiàn)電源參考電源的設(shè)計方案：

一、家庭和辦公應(yīng)用中的xDSL調(diào)制解調(diào)器電源參考設(shè)計

1. 設(shè)計需求

• 輸入：90~270 Vac，50/60 Hz。

• 輸出：1.3 A持續(xù)電流時12 Vdc±5%（功率為16 W）；1.6 A浪涌電流達10 s。

• 穩(wěn)壓：結(jié)合線路和負載條件下<2%。

• 輸出紋波：低于200 mV p/p。

• 穩(wěn)流：結(jié)合線路和負載條件下<10%。

• 平均能效：≥74%（符合“能源之星”外部電源1.1版要求）。

• 待機（空載）能耗：≤0.3 W。

• 工作溫度：0至50℃。

• 冷卻方式：對流。

2. 設(shè)計特點

• 該適配器電源基于反激轉(zhuǎn)換器拓撲結(jié)構(gòu)而設(shè)計，采用了簡單的齊納器件，再加上光電耦合器反饋電路用于輸出電壓感測和穩(wěn)壓。

• 交流輸入通過四個二極管進行全波整流，并通過電容進行濾波，為反激轉(zhuǎn)換器段提供直流總線。

• 電阻在導(dǎo)通時提供浪涌電流限制功能，而電容和電感構(gòu)成了針對導(dǎo)電電磁干擾（EMI）的共模及差模濾波。

• 反激轉(zhuǎn)換器由安森美半導(dǎo)體的NCP1027控制器（含集成的MOSFETU1）、反激變壓器T1以及二極管、電容等次級輸出整流/濾波部分組成。

• 變壓器上的輔助繞組及相關(guān)元件為控制芯片提供工作偏置，并在電源短路時容許低輸出功率，及在空載條件下容許極低待機能耗。

• 輸出電壓穩(wěn)壓是通過齊納器件、電阻和光耦合器等元件組合實現(xiàn)的。

3. 能效與優(yōu)化

• 可采用非耗散性諧振緩沖器電路，將電路效率提升幾個百分點，有助于符合“能源之星”能效要求。

二、LED照明電源參考設(shè)計

1. 設(shè)計需求

• 輸入功率范圍廣泛，可適應(yīng)不同的電源輸入，如交流線路、太陽能板、12V汽車電池等。

• 需要采用恒定電流來驅(qū)動LED，從而確保獲得所需的發(fā)光亮度和色彩。

2. 設(shè)計特點

• 安森美半導(dǎo)體提供多種固定頻率控制器和轉(zhuǎn)換器，將高壓場效應(yīng)管（FET）集成至簡單、經(jīng)濟、元件數(shù)量少的解決方案之中。

• 如NCP1351離線式LED驅(qū)動器，具有尺寸小、成本低、良好線路穩(wěn)壓等特性，集成了過載保護和短路保護等安全特性。

• NCP1651單段式反激控制器集成了功率因數(shù)校正和轉(zhuǎn)換器，適用于電子鎮(zhèn)流器、街燈、交通信號燈和照明等應(yīng)用。

• 對于輸入電壓小于40V的LED應(yīng)用，可根據(jù)輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系選擇降壓、升壓或降壓-升壓拓撲結(jié)構(gòu)。

3. 驅(qū)動與選擇

• 根據(jù)LED的正向電壓、結(jié)溫度范圍、驅(qū)動電流和制造容限等信息，選擇恰當(dāng)?shù)木€性或開關(guān)電源拓撲結(jié)構(gòu)。

• 如采用NCP3065恒流開關(guān)穩(wěn)壓器，適合對LED串的平均電流進行穩(wěn)流，具有較寬的輸入電壓范圍。

三、電信和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用電源參考設(shè)計

1. 隔離電源轉(zhuǎn)換設(shè)計

• 設(shè)計需求：輸入電壓+48V，輸出電壓12V，輸出功率2W，目標(biāo)能效高于80%，有隔離要求。

• 設(shè)計特點：采用安森美半導(dǎo)體的PWM控制器及電源開關(guān)NCP1030。該器件具有內(nèi)部啟動穩(wěn)壓器、集成門驅(qū)動和200V電源開關(guān)，降低了電磁干擾（EMI）。

• 測試數(shù)據(jù)：基于NCP1030的偏置電源實現(xiàn)高于80%的能效，線路穩(wěn)壓精度和負載穩(wěn)壓精度分別達到0.5%和8%。

2. 非隔離電源轉(zhuǎn)換設(shè)計

• 設(shè)計需求：輸入電壓+12V（精度±10%），兩路輸出分別為5.0V@3A和3.3V@3A，能效高于80%，無隔離要求，小尺寸及高功率密度等。

• 設(shè)計特點：采用安森美半導(dǎo)體的NCP3121集成雙路3A降壓穩(wěn)壓器。該器件具有可調(diào)節(jié)開關(guān)頻率、寬溫度范圍的精密內(nèi)部參考，采用改善熱性能的QFN封裝。

• 功能優(yōu)勢：NCP3121內(nèi)置自動追蹤和排序特性，保護上電和掉電的排序，防止錯誤數(shù)據(jù)加載至輸入/輸出（I/O）緩沖器。

綜上所述，基于安森美半導(dǎo)體單片控制器實現(xiàn)的電源參考電源設(shè)計方案具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和顯著的技術(shù)優(yōu)勢。這些設(shè)計方案不僅滿足了各種應(yīng)用場景下的電源需求，還通過創(chuàng)新的電路設(shè)計和優(yōu)化策略，提高了電源效率和穩(wěn)定性。