网硕互联帮助中心在现代电子设备的设计中，对于电源解决方案的需求正变得越来越严苛，尤其是在空间受限和成本敏感的应用中。LP3798ESM与LP15R060S的组合提供了一个创新的解决方案，通过集成碳化硅(SiC)技术，实现了12V/2A的高效输出，同时保持了小体积和低成本。这一方案不仅满足了对高性能电源转换器的期待，还通过简化设计流程和降低元件数量，为工程师们提供了一个更加灵活和经济的选择。
LP3798ESM（主控）+LP15R060S（SiC 同步整流）是芯茂微推出的“All-in-One”12V2A 适配器参考设计。整个电源在 45mm×39mm 单面 PCB 上实现 90% 峰值效率、≤200mV 纹波、<0.07W 空载功耗，并一次性通过 EN55032 Class B 辐射与 4kV 浪涌。核心特点：
-
PSR 架构，无光耦、无 TL431，BOM 成本 ↓15%
-
内置 600V 高压启动 + 碳化硅（SiC）同步 MOSFET，把体积压缩到指甲盖大小
-
86-264VAC 全压输入，45℃ 带壳长期工作，适合小家电、智能锁、机顶盒等紧凑空间
实物图及PCB
规格总览
| 输入电压 | 90-264VAC 47-63Hz | 全球市电 |
| 输出 | 12V/2A | 24W 额定 |
| 峰值效率 | 90.73%@230V | 板端，热机 |
| 空载功耗 | 40mW@115V / 58mW@230V | 满足 CoC V5 Tier-2 |
| 输出纹波 | 92mV@264V/2A | ＜200mV 全范围 |
| 待机维持 | 112ms@264V | ＞20ms 安规红线 |
| 雷击 | ±4kV L-PE/N-PE | PASS |
| 静电 | 接触±8kV / 空气±15kV | PASS |
原理图
输出侧仅 2 颗 1000µF 电解 + 1µF 陶瓷，即完成 12V/2A 滤波；无 TL431、无光耦，靠原边稳压（PSR）实现 ±1% 精度。
器件功能一对一
| U1 | LP3798ESM | 原边 PSR 控制器，集成 600V 启动、斜坡补偿、OCP/OTP |
| U3 | LP15R060S | 60V/15mΩ SiC 同步 MOSFET + 驱动，替代肖特基，正向压降从 0.4V→0.1V |
| T1 | EE1705 | Ae=42mm²，PC95 磁材，漏感 <25µH，绕组结构 5+2+1 |
| LF1 | UU9.8 20mH | 抑制 100kHz 开关谐波，配合 Y-Cy 通过 EMI |
| NTC | 2.5D-11 | 冷态 5Ω，浪涌电流 ≤15A，开机应力↓ |
| MOV | 10D561K | 差模 2kV、共模 4kV 雷击冗余 |
变压器设计亮点
-
Np:Ns:Na = 210:14:28，原边 0.28mm² 双线并绕，降低铜损
-
屏蔽铜箔 1.5T，漏感实测 22µH，开关尖峰 <580V（264V 输入）
-
骨架 5+2+1 槽，槽宽 8.2mm，可手工绕制，打样成本低
Bmax 计算公式（文档 19 条）
Bmax = Ip_pk × Lp × 10³ / (Ae × Np)
@90V/2A 满载 Ip_pk=0.92A → Bmax≈0.29T <0.35T，远离饱和
性能细节拆解
效率曲线
115V/2A 板端 90.2%，230V/2A 90.73%，比传统肖特基方案提升 3-4%，整机温升下降 8℃。
输出纹波
230V 满载 94mV（示波器 20MHz 带宽），远低规格 200mV；次级 SiC 无反向恢复尖峰。
动态负载
0-100% 5ms 阶跃，ΔVo=±1V，恢复时间 300µs，内置斜坡补偿保障 CCM 稳定。
短路保护
打嗝重启，占空比降至 1/8，平均功耗 <0.5W；解除后自动软启，无过冲。
待机功耗
芯片级 PFM+跳周期，空载频率 <1kHz；264V 仅 58mW，出口欧盟无需辅助待机电路。
保持时间
264V 下 112ms，足以覆盖 16.7ms 电网缺口，后端电机驱动不掉速。
EMI 与可靠性
-
辐射：水平/垂直 QP 余量 7dB@31MHz，内置频率抖动 + 屏蔽绕组，无需共模电感即可过 Class B
-
浪涌：L-N 2kV、L/N-PE 4kV 正负各 7 次，输出无闪退
-
静电：接触±8kV、空气±15kV A 级，适合塑料外壳无地线应用
-
温度：壳内 45℃ 满载 4h，变压器磁芯 <105℃，满足 105K 温升红线
-
应力：开机瞬间 Vds_max=592V，降额 600V 器件 92%，降额充足
尺寸与成本优势
| PCB | 双面板 60×45mm | 单面板 59×46mm |
| 器件数量 | 38 颗 | 33 颗 |
| 输出二极管 | 2A/60V 肖特基 | 0（内置 SiC） |
| 共模电感 | 必须 | 可选 |
| 峰值效率 | 86% | 90.7% |
| 空载功耗 | 120mW | 40mW |
| BOM 成本 | 100% | 85% |
快速设计 Checklist
输入电容：2×22µF/400V 电解 + 1µF/50V 陶瓷，靠近 VIN-GND
功率电感：68µH ±20%，饱和电流 ≥2A，DCR <0.3Ω
输出电容：1000µF/16V LOW-ESR ×2，纹波电流 >1.2A
RCD 吸收：R=100kΩ/2W，C=1nF/1kV，D=S2M，钳位电压 <580V
变压器：按文档 4 条参数绕制，漏感 <25µH，层间加 3M 1298 胶带
安规：初次级爬距 >6mm，Y1 电容 4n7/400V 接冷点，满足双重绝缘
评论前必须登录！
注册