英飞凌40W超高效率电源学习初识

驭风者

当前电力电子技术，半导体技术迅速发展，广泛应用于功率变换，电机控制，交直流输电等领域；可以说凡是用到电能的地方均有电力电子技术的用武之地。在功率变换领域，电力电子技术较为成熟，如小功率供电多采用反激式开关电源。随着技术运用的成熟，人们追求着更高的功率密度和变换效率，使产品更加可靠，便携。现在，对于反激式开关电源高效率高功率密度的实现，多从更高的开关频率、严格的理论计算、高频变压器设计以及合理的器件选择等方面入手。

英飞凌40W超高效率的适配器/充电器参考设计板（基于英飞凌准谐振控制器ICE2QS03G以及最新CoolMOS P7系列功率MOS管IPA70R600P7S）除了缺少外壳和输入电源线，基本上就是一个现成可用的适配器。其特点如下:

1) Vcc过欠压保护

2) 过负载/开环保护

3) 可调输出过压保护

4) 过温保护自动重启

5) 短路绕组保护

相比于一般的反激式适配开关电源，其优势主要在于采用了准谐振技术和低开关损耗、导通损耗CoolMOS（英飞凌开发的多磊晶技术，藉由掺杂磊晶在磊晶层上形成岛状的掺杂区域，使该区域扩散形成一个氮掺杂平面，CoolMOS产品主要以英飞凌公司为主）器件实现较高的运行效率和良好的温控。若是二次侧采用同步整流设计，相信效率会有进一步提升，只是增加了产品成本。

  上图是在额定输入下，不同MOS管对适配器效率的影响。可见采用COOLMOS技术的P7系列开关管更具优势，当然这一点从其数据手册也可以体现，如下图。这种低导通内阻的特点在大电流应用场合更具有高效率和低温升的优势。

其核心控制芯片采用英飞凌准谐振控制器ICE2QS03G，其优势特点如下：

1）低待机功耗的主动突发模式

2）在较低负载依然运行在准谐振工作模式

3）数字降频提高系统整体效率

4）内部集成500V的恒流启动单元

5）集成各种保护功能

其中，主动突发模式，是ICE2QS03G在极低负载情况下，使输入功率降至最小，实现了待机操作模式下的超低功耗。其保护功能如下：

1）自动重启模式：过欠压，过载，过热时进入；

2）锁存关闭模式：输出过压，绕组短路。

根据数据手册对模块有了初步认识，接下来对适配器进行测试，主要进行效率测试，纹波测试，保护功能测试以及一些关键波形等等。