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KP3116SGA小功率降壓型芯片350mA電源方案,內(nèi)部無固定時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)MOS
類別:產(chǎn)品新聞 發(fā)布時(shí)間:2025-11-18 11:27:16 瀏覽人數(shù):18534

做 5 V/12 V 小功率輔助電源,工程師面前通常橫著三道門檻:

    方案必須極簡,BOM 能省則省;
    待機(jī)空耗要低于 100 mW,否則 24 h 待機(jī)評級難過;
    滿載 350 mA 時(shí)效率≥80 %,溫升還得壓住。

KP3116SGA 的出現(xiàn),讓這三道門檻變成了一條“直線”——因?yàn)樗?700 V 功率 MOSFET、高壓啟動(dòng)、多模式 PWM 控制器全部塞進(jìn)一顆 SOP-8,還順手把“固定時(shí)鐘”拿掉了。

芯片速寫:一顆 SOP-8 里有什么?


模塊集成度亮點(diǎn)
功率級700 V / 14 Ω MOSFET無需外置 MOS,浪涌 2 kV 直接扛
高壓啟動(dòng)0.6 mA 典型取消啟動(dòng)電阻,空載待機(jī) <50 mW
控制器無固定時(shí)鐘多模式 PWM頻率 0→40 kHz 隨負(fù)載滑動(dòng),無音頻噪聲
保護(hù)6 項(xiàng)自恢復(fù)OLP/OCP/OVP/OTP/AOCP/UVLO
封裝SOP-8,165 ℃/W單面 PCB 可跑 350 mA,腳底鋪銅即可


無鐘驅(qū)動(dòng):把“節(jié)拍器”扔掉以后


傳統(tǒng) PWM 芯片靠內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生 65 kHz/100 kHz 方波,輕載時(shí)被迫跳頻或打 burst, audible noise 與人耳 20 kHz 以內(nèi)頻帶撞車。



KP3116 的做法是——干脆不給時(shí)鐘,讓系統(tǒng)自己“找節(jié)奏”:


  1. 功率管導(dǎo)通后,電感電流線性上升;
  2. 當(dāng) I_DS 達(dá)到“負(fù)載自適應(yīng)”閾值,功率管關(guān)斷;
  3. 進(jìn)入準(zhǔn)諧振谷底檢測,谷底導(dǎo)通,實(shí)現(xiàn)最低開關(guān)損耗;
  4. 負(fù)載變輕→閾值自動(dòng)下調(diào)→開關(guān)頻率自然滑落,最低 300 Hz;
  5. 全程保持連續(xù)導(dǎo)通或臨界導(dǎo)通,沒有 burst,沒有可聞噪音。


結(jié)果:


  • 待機(jī)時(shí)耳朵貼著變壓器也聽不到“唧唧”聲;
  • 滿載 350 mA 時(shí)頻率≈30 kHz,剛好跳出音頻區(qū);
  • 效率曲線在 10 %→100 % 負(fù)載之間保持“一馬平川”。


350 mA 典型方案:一張圖,八個(gè)器件


應(yīng)用前提


輸入:AC 85-265 V
輸出:12 V / 350 mA(默認(rèn))

拓?fù)洌悍歉綦x BUCK,電感接地型(Buck-Tapped)


原理圖



BOM 清單(僅 8 顆器件)


  1. KP3116SGA ×1
  2. MB6S 整流橋 ×1
  3. ES1J 超快恢復(fù) ×1
  4. 330 μH/0.4 A 屏蔽電感 ×1
  5. 電解 10 μF/400 V ×1
  6. 電解 100 μF/25 V ×1
  7. RFB1 47 k 1 % ×1
  8. RFB2 10 k 1 % ×1


實(shí)測數(shù)據(jù)


  • 待機(jī)功耗:AC 230 V 時(shí) 42 mW
  • 效率:12 V/350 mA 輸出,85 VAC 81 %,230 VAC 78 %
  • 紋波:V_pp 60 mV(20 MHz 帶寬)
  • 溫升:SOP-8 本體 45 K(25 ℃ 環(huán)境,無風(fēng))


參數(shù)特性“一圖三曲線”


    VDD_ON vs. T
    4.91 V@-40 ℃ → 4.95 V@85 ℃,溫漂僅 0.8 %,啟動(dòng)電壓穩(wěn)定。


    IVDD_Q vs. T
    150 μA@25 ℃ → 190 μA@85 ℃,靜態(tài)電流隨溫升增加不到 30 μA,待機(jī)優(yōu)勢明顯。


    FOSC vs. T
    33 kHz@-40 ℃ → 41 kHz@85 ℃,頻率溫漂 0.2 kHz/℃,環(huán)路補(bǔ)償無需隨溫度修正。


把 12 V 改成 5 V:只需動(dòng)兩顆電阻


VOUT = 1.78 V × (1 + RFB1 / RFB2)
目標(biāo) 5 V → RFB1 = 20 k,RFB2 = 10 k(1 % 精度即可)
芯片內(nèi)部補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)對 5-24 V 輸出均做過校準(zhǔn),環(huán)路穩(wěn)定度不變。

EMI 小貼士:無鐘也能過 CISPR22


  • 無固定頻率 ≠ 無規(guī)則頻譜;KP3116 的谷底導(dǎo)通把 dV/dt 壓住,準(zhǔn)峰值余量 >6 dB。
  • 輸入 π 型濾波可省,只需一顆 4.7 μH 穿心電感 + 100 nF X2 電容即可過 Class B。
  • 輸出二極管換 ES1J 后,反向恢復(fù) 35 ns,輻射包絡(luò)下降 3 dB。


結(jié)語:讓“極簡”不再是口號


KP3116SGA 的出現(xiàn),不僅為小功率降壓型電源設(shè)計(jì)帶來了一場技術(shù)革新,更重新定義了“極簡”的真正含義。它通過集成高壓 MOSFET 和多模式控制技術(shù),將復(fù)雜的設(shè)計(jì)簡化為一種近乎藝術(shù)的簡潔。在追求高效、低功耗和高可靠性的道路上,KP3116SGA 無疑為工程師們提供了一個(gè)理想的解決方案。深圳三佛科技提供技術(shù)支持,批量價(jià)格有優(yōu)勢~

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