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安森美 8W数字至模拟转换盒电源参考设计
发布时间:2016-11-17 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]随着技术的发展，世界各国纷纷加快向数字电视广播的转换过程。以美国为例，根据国会相关法案要求，2009年2月17日午夜美国所有全功率电视台将停止模拟电视广播，转向100%的数字广播。不过，美国新任总统奥巴马已签署决议，允许各电视台将一体成型电感模拟信号关闭时间推迟到2009年6月20日。这之后，采用模拟NTSC调谐器的传统阴极射线管(CRT)电视都将无法接收无线电视广播信号。作为鼓励措施，美国国家电信和信息管理局(NTIA)运作一个项目，提供优惠券用于支付数字至模拟(DTA)转换盒的费用。DTA转换盒能够接收数字电视广播信号，并将其转换为标准清晰度的节目，使人们能够通过采用模拟NTSC调谐器的传统CRT电视进行观看(更多信息参见
安森美半导体DTA电源规范
本文介绍的参考设计采用通用交流输入，提供5.0 V、3.3 V和1.8 V输出，能效高于72%。只要简单改变3.3 V和1.8 V输出上的检测网络，也可以提供其它输出电压。如果需要“休眠模式”的话，该设计也提供抑制5 V输出的选项。此电源的主转换器使用安森美半导体的NCP1308电流模式控制器及1个外部MOSFET，采用准谐振(QR)反激拓扑结构设计。5 V输出采用1个同步整流MOSFET，而2个较低电压输出转换器采用工作在1 MHz频率的NCP1595单片同步降压稳压器来实现。5 V输出还充当2个降压稳压器的直流源。这种特别的元件组合提供了一种简单但有效的三输出一体电感器开关稳压器，根据输出电压和电流组合及相应系统总能效的不同，提供近6 W的有效功率输出。此设计除了具有输入传导EMI滤波器，还增加了过流保护(OCP)和过压保护(OVP)等典型保护功能。
* 输入：90至265 Vac，50/60 Hz，两线输入(火线，中性线)
* 输入功率：最大8 W
* 待机输入功率(空载)：低于200 mW
* 输入熔丝：1 A
* 浪涌限制：约5 Ω
* 输入滤波：共模及差模导电EMI滤波器
* 输出：5 V @ 1 A；3.3 V @ 1 A；1.8 V @ 1 A；总输出功率不超过约6 W
* 稳压：所有输出都优于±3%
* 输出纹波(Vpk/pk)：任何输出上最大为30 mV
* 能效：优于72%；实际值取决于输出电压和电流组合
* 保护：过压保护，过流保护
* 温度范围/冷却方式：0至55℃；对流冷却
* 控制特性：休眠模式工作时抑制5 V输出(可选)
图1：安森美半导体8 W DTA电源电路示意图。
电路工作
图1所示的是参考设计的电源电路示意图。该电源的工作原理是：在电源导通时，电阻R1和电磁干扰(EMI)滤波器电感L1的绕组阻抗限流大电容C3上的浪涌电流。这个电感与“X”型配置的电容C1和C2一起构成差模EMI滤波器，而共模电感L1和电容C8构成共模滤波器。交流输入由二极管D1一体电感至D4全波整流，并在电容C2两端产生1.4倍Vac的直流总线电平。准谐振反激转换器是采用安森美半导体的NCP1308电流模式准谐振控制器(U1)和1颗2 A、650 V的MOSFET(Q7)实现的。此控制器包含从过流到过压条件的所有自保护内部电路。虽然NCP1308具有安森美半导体的专利动态自供电(DSS)特性，插件电感但反激变压器T1上的辅助绕组及D7、C5、C6和R3等相关元件仍为IC提供“充当启动电路(bootstrapped)”的Vcc电源。这启动电路Vcc大幅降低U1在正常工作期间的功率耗散，并将电源的待机或空载能耗降至200 绕线型电感器mW以下。电阻R3限制Vcc电压，且提供一种简单的设定OVP启动电平(trip level)的方法，检测光耦合器故障或环路开路故障。
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