工業(yè)自動化系統(tǒng)，電磁閥作為執(zhí)行器件，其電源可靠性至關(guān)重要。電磁閥啟動時的浪涌電流特別大，是普通負(fù)載的5-10倍，這個特性會極大影響電源設(shè)計。而且工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境惡劣，電網(wǎng)波動大，還有可能遇到電壓驟降、浪涌等干擾。工業(yè)電磁閥控制設(shè)備的電源設(shè)計需滿足高抗沖擊性、寬電壓適應(yīng)性和強(qiáng)電磁兼容性等核心需求。以下為專業(yè)級電源設(shè)計方案，結(jié)合INN3268C等關(guān)鍵器件實(shí)現(xiàn)高效可靠供電：
本設(shè)計方案采用InnoSwitch3-CP系列IC INN3268C，設(shè)計30W傳感器設(shè)備工業(yè)電源，實(shí)施后可極大簡化低壓大電流電源的開發(fā)和制造，尤其是那些采用緊湊外殼或需要滿足高效率要求的電源。該INN3268C芯片整合了多種保護(hù)功能，包括線電壓過壓和欠壓保護(hù)、輸出過壓和過電流限制，以及過溫（-40℃~150℃）關(guān)機(jī)等保護(hù)功能。
一、核心優(yōu)勢：
高度集成：單芯片集成650V MOSFET、同步整流控制器、FluxLink反饋（無需光耦），簡化設(shè)計并提升可靠性；
高效節(jié)能：
滿載效率>94%（PowiGaN技術(shù)），空載功耗<30mW，包括線路感應(yīng)。
支持準(zhǔn)諧振（QR）和CCM模式切換，降低開關(guān)損耗。
寬電壓適配：85-265V AC輸入，整流橋選6A/800V（如GBU806），高壓電解電容≥100μF/400V：
二、設(shè)計方案：
設(shè)計目標(biāo)：輸出平均效率大于89%。
電路原理1
1、電路輸入端采用保險絲F1隔離電路，防止部件故障電容器C1為EMI提供衰減。共模電感器L1和電容器C3C17形成一個濾波器，為共模和差分提供濾波模式噪聲。橋式整流器BR1對交流線路電壓進(jìn)行整流，并提供全波輸入電容器C3和C17兩端的整流DC。
2、變壓器T1初級的一端連接到整流直流母線；另一個是連接到INN3268C（U1）內(nèi)的MOSFET的漏極端子。 由二極管D1、電阻器R5和R21以及電容器C18形成的低成本RCD箝位電路限制了MOSFET瞬時關(guān)斷時U1的峰值漏極電壓。
3、INN3268C IC的次級側(cè)提供輸出電壓、輸出電流感測并驅(qū)動提供同步整流的MOSFET。由MOSFET Q3整流，并由電容器C14和C15濾波。開關(guān)瞬態(tài)期間的頻率振鈴，否則會產(chǎn)生輻射電磁干擾通過RC緩沖器R13和C8減小。
4、除了VOR的考慮外，降低變壓器漏電感也很重要。箝位電路上的電流儲存在漏電感中的能量被耗散，有助于降低效率。最大限度地減少泄漏。
三、環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計
1、熱設(shè)計
自然散熱：PCB覆銅面積≥5cm²（初級MOSFET下方），30W輸出時溫升<40℃；
高溫保護(hù)：芯片過溫閾值150℃，觸發(fā)自動重啟；
2、EMC與安規(guī)
絕緣強(qiáng)度>4000VAC，符合EN62368-1標(biāo)準(zhǔn)；
布局分離：高壓/低壓區(qū)域間距>8mm，反饋?zhàn)呔€最短化；
3、動態(tài)響應(yīng)與保護(hù)
負(fù)載突變：0%-100%負(fù)載階躍下，輸出電壓波動<±5%；
故障處理：輸出短路時進(jìn)入打嗝模式，故障解除后自恢復(fù)。
以上設(shè)計通過優(yōu)化變壓器參數(shù)和同步整流設(shè)計，可進(jìn)一步將效率提升至90%+，滿足工業(yè)傳感器設(shè)備對電源的長壽命與低噪聲核心需求
