基于ST VIPER16的3W家用电器及电表电源方案

小型电源的需求不断增长，此类SMPS的主要市场是家用电器和计量器。即使额定电压分别为400 VAC和415 VAC，这些电源也可以不受电压范围限制。实际电压水平可以达到500 VAC（415 V + 20％）。

计量器电源特别需求为

1,极高的电压稳定性

2,高抗放电能力

3,降低通信频带中的噪扰

4,数据传输的峰值功率

使用ST Viper 的优点为

1,三种开关频率选项可避免通信频带中的噪扰

2,极高的雪崩耐用型功率MOSFET

3,可提供超宽范围的输入Vac,嵌入式误差放大器，可从输出或初级调节直接反馈

4,可设置的峰值功率计时器

小家电电源特别需求为

1,低待机功率

2,轻载时效率高

3,小型EMI输入滤波器

4,超宽输入电压

5,小尺寸

 使用ST Viper 的优点为

1,频率补偿可降低EMI，从而实现小型输入滤波器

2,符合最严格的节能法规

3,零功耗模式，可通过带有用于触摸按钮或远程控制的MCU的智能接口关闭和唤醒IC

4,800 V雪崩加固型功率MOSFET，可覆盖超低宽范围输入Vac

5,零件数量减少

6,嵌入式误差放大器，可从输出或初级调节直接反馈

7,启动期间降低了峰值漏极电流

8,宽电源电压范围

新的STMicroelectronics™单片式转换器系列非常适合此范围的输入电压，得益于集成在同一电源中的800 V雪崩坚固型MOSFET与控制芯片一起包装。本应用笔记介绍了具有以下特性的低功耗SMPS：使用意法半导体的VIPer16固定频率离线转换器作为降压拓扑主电路。 VIPer16器件包括一个800 V坚固型电源开关，一个PWM控制器，可编程过流，过压，过载，磁滞热保护，排除任何故障条件后，可进行软启动和安全自动重启。突发模式操作轻负载加上设备的极低功耗有助于满足待机状态节能法规。这种新芯片的显著优势来自开关频率以及直接从DC HV总线提供芯片的可能性，因此辅助供应不是强制性的。 VIPer16适用于反激或降压拓扑，由于具有内部自供电电路，因此不需要辅助电源。STEVAL-ISA010V1基于VIPER16的简单非隔离辅助电源，适用于85 VAC至500 VAC的输入电压范围。

VIPER16器件包括一个800 V坚固型电源开关，一个PWM控制器，可编程的过流，过压，过载，迟滞热保护，软启动和在消除任何故障条件后可以安全自动重启的功能。轻载时的突发模式操作以及非常低的设备功耗有助于满足待机节能法规。这种新芯片的显著优势来自开关频率的抖动以及直接从直流高压提供给芯片的可能性，因此无需强制提供辅助电源。VIPER16适用于反激或降压拓扑结构，并且由于具有内部自供电电路，因此不需要辅助电源。

►场景应用图

►产品实体图

►方案方块图

►核心技术优势

· 坚固性和可靠性:热关机，软启动，OLP保护，自动重启

· 节约能源:低待机功耗, 230 VAC时为96 mW 

· 高集成度:直接反馈,高压启动

· 灵活性:功率可扩展，无辅助绕组，无箝位设计，无CM EMC滤波器

· 宽广的输入电压

· 精简的零件,低成本

►方案规格

· EMC：突发-IEC 61000-4-4-8 kV

· EMC：浪涌-IEC 61000-4-5-2 kV

· 符合RoHS

· 隔离：非隔离-N连接至输出GND

· PCB类型和尺寸：FR4，单面70μmdim.: 27 x 45 mm

· 输入电压Vin：85-500 VAC（f：45-66 Hz）

· 输出电流：在整个输入电压范围内，总输出电流为150 mA（5 V和12 V输出）

· 输出电压：V1 = 12 V±10％,  V2 = 5 V±4％

· 短路保护

· EMI：符合EN55022-B级

· 待机：230 VAC时为96 mW