基于onsemi NCP12400的固定頻率電流模式AC/DC醫療級插墻式20W適配器

近年來(lái)全球人口老化更帶動(dòng)了居家照護市場(chǎng)急速成長(cháng)，因此對于外置式醫療級適配器需求不斷增加中。居家醫療與照護產(chǎn)業(yè)已在各先進(jìn)國家蓬勃發(fā)展，有些不會(huì )危及生命安全、病情已穩定患者，可依據醫師指示在家中透過(guò)相關(guān)醫療器材照護。此類(lèi)可于家庭照護使用或可攜帶型的儀器，如蒸氣吸入藥物、老人拍痰、血氧量測、防褥瘡氣墊床、霧化器、拍痰器，不僅須通過(guò)歐美60601-1-11居家醫療安規認證、且需符合病患可接觸的2XMOPP高絕緣及BF類(lèi)等級、超低泄漏電流等要求。有些儀器更因便攜特性而必須具備 AC插座易插拔與可更換，輸入側AC插頭規劃有歐插(E Type)及美插(U Type)兩種， 主要特點(diǎn)有: 使用者可免額外再購買(mǎi)AC線(xiàn)材搭用，可節少支出、機殼小巧便攜不占空間、符合DoE Level VI及歐盟ErP能耗非常節能、2xMOPP及BF類(lèi)、超低泄漏電流(<100μA)、并通過(guò)歐盟EN60601-1-11及美國ANSI/AAMI ES60601-1-11居家醫療法規，非常適用于各種居家用醫療儀器、商旅攜帶型醫療裝置。

NCP12400提供了一種全新的解決方案，目標輸出功率級別從幾瓦到100w的通用電源反激應用。由于采用了一種新穎的方法，可以很好的實(shí)現輕載的功耗,在不同的負載下可以很好的控制，不會(huì )發(fā)生不穩定的抖動(dòng)狀況，可以很好的改善負載效率,具體有如下特點(diǎn)

1. 簡(jiǎn)化電路設計：具有動(dòng)態(tài)自供電功能，通過(guò)激活內部啟動(dòng)電流源，在啟動(dòng)、瞬態(tài)、鎖存、待機等過(guò)程中為控制器供電，大大簡(jiǎn)化了輔助電源和 VCC 電容的設計。此外，集成了 HV 啟動(dòng)和 X2 放電電路，能檢測應用拔掉交流輸入線(xiàn)并觸發(fā) X2 放電電流，還可進(jìn)行欠壓檢測，有助于降低整體系統成本和復雜性。

2. 良好的負載特性：由于頻率折返，控制器在輕負載條件下表現出優(yōu)異的效率，同時(shí)仍然實(shí)現非常低的待機功耗，無(wú)負載待機功率小于 30mW。還具有安靜的跳過(guò)模式，可將跳躍頻率鎖定在可聽(tīng)范圍之外，大大降低了跳過(guò)模式下切換脈沖引起的可聽(tīng)噪聲，能有效改善負載效率，滿(mǎn)足不同負載下的工作要求。

3. 穩定的功率控制：具備基于定時(shí)器的故障檢測功能，可確保檢測過(guò)載情況，并通過(guò)可調節補償，幫助保持最大功率與輸入電壓無(wú)關(guān)，增強了電源的穩定性和可靠性，能適應不同的輸入電壓變化，保證反激電源輸出功率的穩定。

4. 優(yōu)秀的電磁兼容性：具有頻率調制功能，可使電磁干擾（EMI）信號更柔和，有助于滿(mǎn)足相關(guān)電磁兼容性標準，減少對其他電子設備的干擾，提高電源系統的整體性能。

5. 多種保護功能：包括可調節的過(guò)功率保護（取決于主電壓）、針對過(guò)電壓和過(guò)溫度保護的故障輸入、內部熱關(guān)斷等?？膳渲玫谋Ｗo功能能夠針對不同應用需求進(jìn)行定制，確保電源在各種異常情況下的安全運行，提高了反激電源的可靠性和穩定性。

6. 靈活的工作頻率：提供 65kHz 或 100kHz 的固定工作頻率選項，便于設計人員根據具體應用需求進(jìn)行選擇，以?xún)?yōu)化電源的性能和效率，適應不同的應用場(chǎng)景和設計要求。

7. 強大的驅動(dòng)能力：具備 300/500mA 源 / 灌電流峰值驅動(dòng)能力，能夠有效地驅動(dòng)功率開(kāi)關(guān)管，確保反激電源的正常工作，可滿(mǎn)足不同功率等級的反激電源設計需求。

?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，固定頻率工作：提供 65kHz 或 100kHz 的固定工作頻率選項，便于設計人員根據具體應用需求進(jìn)行選擇，以?xún)?yōu)化電源的性能和效率。 2，電流模式控制：采用電流模式控制方式，具有良好的動(dòng)態(tài)響應特性，能夠快速對負載變化做出反應，有效控制輸出電流，實(shí)現穩定的輸出電壓。 3，動(dòng)態(tài)自供電：通過(guò)激活內部啟動(dòng)電流源，在啟動(dòng)、瞬態(tài)、鎖存、待機等過(guò)程中為控制器供電，大大簡(jiǎn)化了輔助電源和 VCC 電容的設計。 4，高壓檢測與 X2 放電：包含特殊的高壓檢測器，可檢測應用拔掉交流輸入線(xiàn)并觸發(fā) X2 放電電流，同時(shí)該 HV 結構也允許進(jìn)行欠壓檢測。 5，定時(shí)器故障檢測：具備基于定時(shí)器的故障檢測功能，可確保檢測過(guò)載情況，并通過(guò)可調節補償，幫助保持最大功率與輸入電壓無(wú)關(guān)，增強了電源的穩定性和可靠性。 6，頻率折返與跳過(guò)模式：在輕負載條件下，由于頻率折返，控制器表現出優(yōu)異的效率，同時(shí)實(shí)現非常低的待機功耗；還具有安靜的跳過(guò)模式，可將跳躍頻率鎖定在可聽(tīng)范圍之外，大大降低了跳過(guò)模式下切換脈沖引起的可聽(tīng)噪聲。 7，多種保護功能：包括可調節的過(guò)功率保護（取決于主電壓）、針對過(guò)電壓和過(guò)溫度保護的故障輸入、內部熱關(guān)斷等，可配置的保護功能能夠針對不同應用需求進(jìn)行定制，確保電源在各種異常情況下的安全運行。 8，低待機功耗：無(wú)負載待機功率小于 30mW，滿(mǎn)足相關(guān)能效標準要求，有助于提高能源利用效率，減少能源浪費。 9，其他特性：具有內部頻率抖動(dòng)、斜坡補償和通用鎖存器輸入，這些特性使該控制器成為強大電源設計的理想選擇；具備 300/500mA 源 / 灌電流峰值驅動(dòng)能力、4/10ms 軟啟動(dòng)功能，以及高達 28V 的 VCC 工作電壓和過(guò)電壓檢測功能。

?方案規格

? 輸入電壓：90--264VAC ? 輸出電壓：5V ? 輸出電流：4A ? 輸出功率：20W ? 系統滿(mǎn)載效率：大于82% ? 待機功耗：小于30MW ? 認證：醫療認證IEC60601-1 (2×MOPP) ? 漏電流：超低病患泄漏電流 < 5μA ? 絕緣電壓：4KVAC輸入/輸出隔離 ? 工作溫度：-40 ~ +90℃ 超寬溫 ? 保護功能：短路、過(guò)負載、輸入過(guò)低保護 ? 質(zhì)保：3年保固