● 方案名称
基于InnoSwitch3-EP反激式开关电源设计
● 方案简述
目前路由器、交换机、智能音箱等智能设备在家庭大量应用，由于都是24小时加电使用，虽然单个功率比较小，但能源消耗积累起来也不少。计划采用PowiGaN的InnoSwitch3-EP反激式开关IC设计一个12V输出、功率24W的开关电源，可以提供2A输出电流，设计出的电源在市电波动时也能提供稳定输出电流，同时在满载和轻载期间保持高效率，为路由器、交换机、智能音箱等智能设备供电
● 规格
输入规格：交流85-265V，频率50Hz
输出规格：直流12V 2A，功率24W
拓扑结构：反激式
● 应用
路由器、交换机、智能音箱等智能设备
● 电源设计原理图
● 变压器的结构图
● 设计考量
1、转换效率高：在传统的反激式电源中，效率在轻载下会明显下降。对于任何电器来说这都是麻烦的，因为智能音箱大部分时间都处于轻载状态。
[color=rgb(51, 51, 51) !important]InnoSwitch3-EP器件可在整个负载范围内保持极高的效率。在220VAC输入下，满载时效率为93%，在10%负载下效率为90.41%。相比之下，CoC v5 Tier 2标准仅要求24W电源在10%负载下的效率为79%。InnoSwitch3-EP设计可以轻松满足全球效率要求。 [color=rgb(51, 51, 51) !important]2、可靠性高：元件较少的小型电源更容易生产，元件越少，返修率也越低。本设计仅需要35个元件，InnoSwitch3-EP IC的750V PowiGaN开关可实现更低的导通损耗和开关损耗，并减少相关的振动影响。基于PowiGaN的器件也非常可靠耐用，即使在持续时间较长的输入浪涌期间也能保护系统免受电压尖峰的影响，并在浪涌结束后快速恢复。 [color=rgb(51, 51, 51) !important] 3、传统设计中变压器设计是难点，需要很强的专业知识和经验。变压器是开关电源的核心部件，其设计的好坏直接影响开关电源的性能。由于在反激式开关电源中，反激变压器除了实现原副边隔离和电压转换外，还承担储能的作用，所以在常规的变压器设计方法基础之上，反激变压器的设计还要特别关注原边电感量这个重要参数，其直接影响变压器储能的大小。手工设计反激变压器非常复杂。需要计算原边电感量，根据功率初步选定一个磁芯和骨架，计算原副边匝数，计算线径，计算气隙长度，最后核算窗口面积和最大磁通密度，如超过限定值。则需重新设计。经过反复的计算及修改，直到满足要求为止。但应用PI Expert软件只需经过几步简单的操作，就能得到设计结果，包括所推荐的变压器磁芯型号、原副边匝数、导线线径、原边电感量等关键参数，极大的加快了设计进度。 [color=rgb(51, 51, 51) !important] 3、本设计的单端反激式多路输出开关电源具有良好的工作性能，该电路所用器件少，结构精简，控制方式简单，具有过欠压等保护功能，大大提高了系统的可靠性和电磁兼容能力。采用InnoSwitch3-EP系列芯片结合PI Expert软件进行开关电源设计，周期短，成本低，效率高。
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