基于 onsemi NCP1351 的 40W 臺式打印機電源方案

成像設備是我們日常生活的一部分。它們包括復印機，數字復印機，傳真機，郵件機，多功能設備（MFD），打印機和掃描儀。我們將其廣泛用于個(gè)人和專(zhuān)業(yè)用途：從辦公室里的大型復印機-打印機-掃描儀到家中擁有的臺式打印機，為我們提供快速獲取上次假期或家庭活動(dòng)的照片的樂(lè )趣 。市售的成像產(chǎn)品，用作硬拷貝輸出設備，并且能夠從單用戶(hù)或聯(lián)網(wǎng)計算機或其他輸入設備（例如，數碼相機）接收信息的，都必須能夠從墻壁插座或數據或網(wǎng)絡(luò )連接供電。

大聯(lián)大世平集團針對目前臺式打印機電源市場(chǎng)，推出基于 ON NCP1351 的40W 打印機電源方案，該方案使用 NCP1351 的設計為打印機適配器應用程序提供了理想的解決方案。 得益于固定的峰值電流/可變的關(guān)閉時(shí)間架構，該適配器在額定負載到輕負載（包括各種打印機睡眠模式）下均具有很高的效率以及非常低的空載功耗。它還具有瞬時(shí)提供峰值功率的能力，同時(shí)提供有效的保護功能，例如鎖存的過(guò)載，短路和過(guò)壓保護。 此外，獨特的NCP1351架構與最新的打印機適配器相比，可將高壓輸入電容器減少三分之一，從而為相同性能節省了成本和尺寸。NCP1351實(shí)施固定的峰值電流模式控制（也稱(chēng)為“準固定”噸），根據輸出功率需求調節截止時(shí)間。 在高功率條件下，開(kāi)關(guān)頻率會(huì )增加直到達到最大值。 該上限取決于設計人員選擇的外部電容器。 在輕負載條件下，關(guān)斷時(shí)間會(huì )延長(cháng)，NCP1351會(huì )以較低的頻率工作。 隨著(zhù)頻率降低，所有與頻率相關(guān)的損耗的貢獻相應降低（驅動(dòng)器電流，漏極電容損耗，開(kāi)關(guān)損耗），自然提高了各種負載水平下的效率。

?場(chǎng)景應用圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢

1. 輕負載時(shí)的峰值電流壓縮：降低頻率肯定會(huì )迫使轉換器進(jìn)入可聽(tīng)范圍。 為防止變壓器產(chǎn)生機械共振，隨著(zhù)負載變輕，NCP1351 逐漸減?。▔嚎s）峰值電流設定值。 當電流達到標稱(chēng)值的30％時(shí)，壓縮停止，關(guān)閉時(shí)間持續向低頻擴展。

2. 低待機功耗：降頻技術(shù)為尋找低待機功率轉換器的設計人員提供了出色的解決方案。 而且，與跳過(guò)循環(huán)方法相比，平滑關(guān)斷時(shí)間擴展在空載條件下不會(huì )帶來(lái)額外的紋波：輸出電壓保持安靜。

3. 自然頻率抖動(dòng)：準固定噸模式的操作提高了EMI信號，因為開(kāi)關(guān)頻率隨自然體積波紋電壓而變化。

4. 極低的啟動(dòng)電流：基于專(zhuān)有電路，NCP1351的啟動(dòng)部分在啟動(dòng)過(guò)程中的功耗不超過(guò)10μA。 因此，設計人員可以輕松地將啟動(dòng)時(shí)間和待機功耗結合起來(lái)。

5. 基于故障計時(shí)器的過(guò)載保護：每個(gè)設計人員都知道在必須獲得精確的過(guò)流限制的情況下構建轉換器的痛苦。當故障檢測依靠輔助VCC時(shí)，痛苦甚至會(huì )加重。在這里，NCP1351C觀(guān)察到缺少反饋電流，無(wú)法啟動(dòng)計時(shí)器進(jìn)行倒計時(shí)。充電結束后，計時(shí)器將永久關(guān)閉控制器。 NCP1351C的獨特之處在于，當控制器提供最大功率（對應于最大開(kāi)關(guān)頻率）時(shí)，故障定時(shí)器不會(huì )啟動(dòng)，而是以該最大功率的60％啟動(dòng)：這意味著(zhù)當定時(shí)器對電源進(jìn)行計數時(shí)瞬時(shí)提供更高的功率。這特別適用于打印機適配器應用，其中電源必須能夠提供瞬態(tài)功率峰值，同時(shí)滿(mǎn)足受限電源（LPS）的要求。

6. 鎖存器故障輸入：專(zhuān)用輸入使設計人員可以從外部觸發(fā)鎖存器以建立其他保護，例如過(guò)壓（OVP）或過(guò)熱（OTP）。

?方案規格

1. 輸入電壓：85 Vac to 265 Vac, 47-63 Hz

2. 輸出電壓： 32 V / 1 A，16 V / 0.625 A

3. 峰值功率：

? 80 W (32 V / 2.5 A and 16 V / 0 A ) during 40 ms

? 62 W (32 V / 1.94 A and 16 V / 0 A) during 400 ms

4. 效率：

? > 80 % at full load (40 W)  

? > 70 % in sleep modes (2 W and 4 W)

? Pin < 0.3 W in no-load conditions

5. 安全性：

?低于100 W的鎖存過(guò)功率保護（符合LPS）

?鎖存過(guò)壓保護（OVP）

?閂鎖恢復時(shí)間<3 s

6. 啟動(dòng)時(shí)間<3 s

7. 欠壓和欠壓測試期間無(wú)損壞，輸出電壓不會(huì )反彈