基于 onsemi NCP1351 的 40W 台式打印机电源方案

成像设备是我们日常生活的一部分。它们包括复印机，数字复印机，传真机，邮件机，多功能设备（MFD），打印机和扫描仪。我们将其广泛用于个人和专业用途：从办公室里的大型复印机-打印机-扫描仪到家中拥有的台式打印机，为我们提供快速获取上次假期或家庭活动的照片的乐趣 。市售的成像产品，用作硬拷贝输出设备，并且能够从单用户或联网计算机或其他输入设备（例如，数码相机）接收信息的，都必须能够从墙壁插座或数据或网络连接供电。

大联大世平集团针对目前台式打印机电源市场，推出基于 ON NCP1351 的40W 打印机电源方案，该方案使用 NCP1351 的设计为打印机适配器应用程序提供了理想的解决方案。 得益于固定的峰值电流/可变的关闭时间架构，该适配器在额定负载到轻负载（包括各种打印机睡眠模式）下均具有很高的效率以及非常低的空载功耗。它还具有瞬时提供峰值功率的能力，同时提供有效的保护功能，例如锁存的过载，短路和过压保护。 此外，独特的NCP1351架构与最新的打印机适配器相比，可将高压输入电容器减少三分之一，从而为相同性能节省了成本和尺寸。NCP1351实施固定的峰值电流模式控制（也称为“准固定”吨），根据输出功率需求调节截止时间。 在高功率条件下，开关频率会增加直到达到最大值。 该上限取决于设计人员选择的外部电容器。 在轻负载条件下，关断时间会延长，NCP1351会以较低的频率工作。 随着频率降低，所有与频率相关的损耗的贡献相应降低（驱动器电流，漏极电容损耗，开关损耗），自然提高了各种负载水平下的效率。

►场景应用图

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

1. 轻负载时的峰值电流压缩：降低频率肯定会迫使转换器进入可听范围。 为防止变压器产生机械共振，随着负载变轻，NCP1351 逐渐减小（压缩）峰值电流设定值。 当电流达到标称值的30％时，压缩停止，关闭时间持续向低频扩展。

2. 低待机功耗：降频技术为寻找低待机功率转换器的设计人员提供了出色的解决方案。 而且，与跳过循环方法相比，平滑关断时间扩展在空载条件下不会带来额外的纹波：输出电压保持安静。

3. 自然频率抖动：准固定吨模式的操作提高了EMI信号，因为开关频率随自然体积波纹电压而变化。

4. 极低的启动电流：基于专有电路，NCP1351的启动部分在启动过程中的功耗不超过10μA。 因此，设计人员可以轻松地将启动时间和待机功耗结合起来。

5. 基于故障计时器的过载保护：每个设计人员都知道在必须获得精确的过流限制的情况下构建转换器的痛苦。当故障检测依靠辅助VCC时，痛苦甚至会加重。在这里，NCP1351C观察到缺少反馈电流，无法启动计时器进行倒计时。充电结束后，计时器将永久关闭控制器。 NCP1351C的独特之处在于，当控制器提供最大功率（对应于最大开关频率）时，故障定时器不会启动，而是以该最大功率的60％启动：这意味着当定时器对电源进行计数时瞬时提供更高的功率。这特别适用于打印机适配器应用，其中电源必须能够提供瞬态功率峰值，同时满足受限电源（LPS）的要求。

6. 锁存器故障输入：专用输入使设计人员可以从外部触发锁存器以建立其他保护，例如过压（OVP）或过热（OTP）。

►方案规格

1. 输入电压：85 Vac to 265 Vac, 47-63 Hz

2. 输出电压： 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的锁存过功率保护（符合LPS）

•锁存过压保护（OVP）

•闩锁恢复时间<3 s

6. 启动时间<3 s

7. 欠压和欠压测试期间无损坏，输出电压不会反弹