基于 onsemi NCP1351 的 40W 臺式打印機電源方案

成像設(shè)備是我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠?。它們包括?fù)印機，數(shù)字復(fù)印機，傳真機，郵件機，多功能設(shè)備（MFD），打印機和掃描儀。我們將其廣泛用于個人和專業(yè)用途：從辦公室里的大型復(fù)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的照片的樂趣 。市售的成像產(chǎn)品，用作硬拷貝輸出設(shè)備，并且能夠從單用戶或聯(lián)網(wǎng)計算機或其他輸入設(shè)備（例如，數(shù)碼相機）接收信息的，都必須能夠從墻壁插座或數(shù)據(jù)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，推出基于 ON NCP1351 的40W 打印機電源方案，該方案使用 NCP1351 的設(shè)計為打印機適配器應(yīng)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)閉時間架構(gòu)，該適配器在額定負(fù)載到輕負(fù)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。它還具有瞬時提供峰值功率的能力，同時提供有效的保護功能，例如鎖存的過載，短路和過壓保護。 此外，獨特的NCP1351架構(gòu)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(jié)省了成本和尺寸。NCP1351實施固定的峰值電流模式控制（也稱為“準(zhǔn)固定”噸），根據(jù)輸出功率需求調(diào)節(jié)截止時間。 在高功率條件下，開關(guān)頻率會增加直到達(dá)到最大值。 該上限取決于設(shè)計人員選擇的外部電容器。 在輕負(fù)載條件下，關(guān)斷時間會延長，NCP1351會以較低的頻率工作。 隨著頻率降低，所有與頻率相關(guān)的損耗的貢獻(xiàn)相應(yīng)降低（驅(qū)動器電流，漏極電容損耗，開關(guān)損耗），自然提高了各種負(fù)載水平下的效率。

?場景應(yīng)用圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢

1. 輕負(fù)載時的峰值電流壓縮：降低頻率肯定會迫使轉(zhuǎn)換器進(jìn)入可聽范圍。 為防止變壓器產(chǎn)生機械共振，隨著負(fù)載變輕，NCP1351 逐漸減小（壓縮）峰值電流設(shè)定值。 當(dāng)電流達(dá)到標(biāo)稱值的30％時，壓縮停止，關(guān)閉時間持續(xù)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(zhuǎn)換器的設(shè)計人員提供了出色的解決方案。 而且，與跳過循環(huán)方法相比，平滑關(guān)斷時間擴展在空載條件下不會帶來額外的紋波：輸出電壓保持安靜。

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

4. 極低的啟動電流：基于專有電路，NCP1351的啟動部分在啟動過程中的功耗不超過10μA。 因此，設(shè)計人員可以輕松地將啟動時間和待機功耗結(jié)合起來。

5. 基于故障計時器的過載保護：每個設(shè)計人員都知道在必須獲得精確的過流限制的情況下構(gòu)建轉(zhuǎn)換器的痛苦。當(dāng)故障檢測依靠輔助VCC時，痛苦甚至?xí)又?。在這里，NCP1351C觀察到缺少反饋電流，無法啟動計時器進(jìn)行倒計時。充電結(jié)束后，計時器將永久關(guān)閉控制器。 NCP1351C的獨特之處在于，當(dāng)控制器提供最大功率（對應(yīng)于最大開關(guān)頻率）時，故障定時器不會啟動，而是以該最大功率的60％啟動：這意味著當(dāng)定時器對電源進(jìn)行計數(shù)時瞬時提供更高的功率。這特別適用于打印機適配器應(yīng)用，其中電源必須能夠提供瞬態(tài)功率峰值，同時滿足受限電源（LPS）的要求。

6. 鎖存器故障輸入：專用輸入使設(shè)計人員可以從外部觸發(fā)鎖存器以建立其他保護，例如過壓（OVP）或過熱（OTP）。

?方案規(guī)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的鎖存過功率保護（符合LPS）

?鎖存過壓保護（OVP）

?閂鎖恢復(fù)時間<3 s

6. 啟動時間<3 s

7. 欠壓和欠壓測試期間無損壞，輸出電壓不會反彈