本方案用于LED/OLED電視，可為電視控制器和音頻子系統(tǒng)提供12V/4A穩(wěn)壓電源，并為LED背光提供65V/2.5A電源。方案具有90-264V寬交流輸入電壓，適合全球銷售的電源和適配器，而且能效超越了當(dāng)今嚴(yán)格的生態(tài)設(shè)計規(guī)范，在115V和230V AC時滿載能效超過91%，空載耗電量低于120mW。

圖1. 基于STNRG011的LED/OLED電視電源參考原型

方案特點

作為新型200W AC/DC SMPS設(shè)計，本方案基于STNRG011數(shù)字PFC(功率因數(shù)校正器)和諧振LLC功率變換器，采用經(jīng)過驗證的且可靠的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，能夠配置和優(yōu)調(diào)運行參數(shù)，獲得優(yōu)秀的電源性能。

圖2.基于STNRG011的LED/OLED電視電源電路圖

設(shè)計的數(shù)字控制算法永久固化在電源控制器的ROM內(nèi)存中，無需寫代碼。方案板的可編程非易失性存儲器(NVM)內(nèi)存有一整套采樣參數(shù)，LED和OLED電視設(shè)計人員可通過評估板快速開發(fā)200W數(shù)字電源和適配器，能效和待機(jī)能耗滿足嚴(yán)格的法規(guī)要求。

該方案無載時功耗非常小(小于120mW)，待機(jī)功耗小于450mW，無需輔助電源。在各種負(fù)載下，115/230Vac電壓的紋波和噪聲均小于1%。總體效率方面，方案在115Vac電壓時達(dá)90.44%，在230Vac電壓時達(dá)92.27%。

系統(tǒng)中，STNRG011是用于LLC諧振半橋的高電壓雙端控制器，是一個有功率因數(shù)校正功能的高效功率高集成度解決方案，具有一個800V額定啟動發(fā)電機(jī)和一個先進(jìn)的數(shù)字引擎，確保三個塊最佳運行。主要特性包括：

- 數(shù)字組合多模式PFC + 時間轉(zhuǎn)移LLC諧振半橋控制器;

- 板載800V啟動電路、線路感應(yīng)和X-cap放電符合IEC 62368-1標(biāo)準(zhǔn)，可降低待機(jī)功率;

- 增強(qiáng)式固定導(dǎo)通時間多模式TM PFC控制器，有輸入電壓前饋、THD優(yōu)化程序和頻率限制;

- 整套PFC保護(hù);

- 時間轉(zhuǎn)移控制諧振半橋;

- 輕負(fù)載時增強(qiáng)式突發(fā)模式，具有快速瞬態(tài)響應(yīng)和自適應(yīng)半橋掉電保護(hù)功能

芯齊齊BOM分析

方案BOM元器件總數(shù)134個，主控住氣IC1 STNRG011、穩(wěn)壓器IC3 TL1431、I2C總線EEPROM來自意法半導(dǎo)體公司。同時，本方案BOM元器件還包括7個安全電容器CX1、CX3、CY1、CY2、CY3、CY4、CY5，以及光耦PC817C。

圖3. 基于STNRG011的LED/OLED電視電源BOM表

其中，STNRG011采用20引腳SO20電源封裝，是一個高效、高集成度的高電壓雙端控制器，集成一個8位CPU子系統(tǒng)、控制邏輯、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、高壓啟動電路、電源管理和保護(hù)模塊。一個兩線接口負(fù)責(zé)處理芯片與外部EEPROM存儲器的通信，以及遠(yuǎn)程監(jiān)控和軟件更新。

薄膜安全電容器CX1、CX3來自TDK旗下的EPCOS，容值0.22uFF，偏差±10%，交流耐壓310VAC，交流耐壓630VDC，封裝18mmx8mmx14mm。

陶瓷安全電容器CY3、CY4、CY5來自Murata，CY3、CY4電容量220pF，容差10%，交流額定值300VAC，引線間隔10mm;CY5容量為0.1 nF，容差10%，兩者的工作溫度均為-40C至+125C。

圖4. 基于STNRG011的LED/OLED電視電源PCB layout

該方案電路板采用35μm CEM-1單層板，尺寸185 x 185mm，高度小于20mm。PCB布線時，電源信號盡可能保持一致的方向，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。

審核編輯：湯梓紅