LP3798ESM(原边PSR控制)+LP15R060S(同步整流)是一款“高功率密度”12V3A适配器组合,单颗ASOP6+SOP7即可输出36W,峰值效率92.7%,空载功耗<67mW,单层PCB仅59×46mm,BOM不足40颗元件。它把传统方案中的光耦、TL431、肖特基、启动电阻全部省掉,通过内置650V SiC MOSFET与同步整流MOS,实现“三无一高”——无光耦、无补偿、无吸收、高效率,特别适合小家电辅助电源、智能锁、机顶盒、LED驱动等空间敏感型应用。
实物与PCB一览
尺寸:59.4×45.6×1.2mm,单层纸基板
工艺:单面走线+跳线,过炉后免洗
散热:U1/U3底部铜皮+9×0.3mm过孔,θJA≈80℃/W
接口:AC L/N焊盘、12V/3A焊盘、辅助12V焊盘(可选)
原理图
无启动电阻:3798ESM内置1µA高压启动
无光耦/TL431:原边PSR恒压恒流
无肖特基:LP15R060SD同步整流,压降≈50mV@3A
π滤波+共模电感:单层板过EMI Class B裕量>6dB
变压器参数(ETQ2316A)
| 项目 | 数值 |
|---|---|
| 磁芯 | ETQ2316,PC95,Ae=74mm² |
| 骨架 | 5+2+2,槽宽7.2mm |
| Lp | 1.1mH±8% |
| 匝比 | Np:Ns:Na=52:5:8 |
| 漏感 | <15µH |
| Bmax | 0.28T@90V/3A |
| 线规 | 0.31mm×65Ts(原边),0.7mm×6.5Ts(次级) |
Bmax计算公式:B=Ipk×Lp/(Ae×Np),实测90V满载Ipk=3.7A,B=0.28T,远离饱和。
BOM精简到38颗
关键器件一览:
| 位号 | 器件 | 规格 | 备注 |
|---|---|---|---|
| U1 | LP3798ESM | ASOP6,650V SiC | 原边PSR |
| U3 | LP15R060SD | SOP7,60V/15mΩ | 同步整流 |
| DB1 | WRMSB30M | 3A/1000V | 整流桥 |
| T1 | ETQ2316A | 1.1mH | 见上表 |
| EC1/2 | 27µF/400V | 10×16 | 高压滤波 |
| EC6 | 1000µF/16V | 8×16 | 输出滤波 |
| LF2 | UU9.8 12mH | 0.31×65Ts | 共模电感 |
| RT1 | 1.5D-9 | 冷态5Ω | 抑制浪涌 |
| RV1 | 10D561K | 560V | 雷击保护 |
贴片元件共25颗,插件13颗,单面布局,过炉后免洗。
测试数据一览
效率
板端平均91.2%,线端平均90.5%,最高92.7%@230V/3A,满足CoC V5 Tier-2。输出电压
11.4-12.6V全范围,线调整率≤0.75%,负载调整率≤1.5%。纹波
68mV@230V/3A,全压<200mV,无需额外LC。待机功耗
67mW@264V,55mW@115V,空载跳频1kHz。动态负载
10%-90%阶跃5mS,ΔVo<±1V,恢复<500µs。保护
过流:3.7A打嗝重启
过压:13.3V空载/12.4V满载
欠压:64VAC启动
OTP:155°C自恢复
雷击:±4kV L-PE/N-PE PASS
ESD:接触±8kV,空气±15kV PASS
温度
40℃壳内满载4h,U1最热116℃,U3 109℃,变压器磁芯100℃,全部在规格内。应力
264V开机Vds_max=602V,短路610V,650V器件裕量>6%。
设计Checklist
PCB布局
功率环(DB1-T1-U3-EC6)面积<25mm²
FB分压节点远离原边动点,走线<5mm
U1/U3底部铜皮+9孔0.3mm,θJA≈80°C/W
变压器
漏感<15µH,降低尖峰
Bmax<0.28T,远离饱和
辅助绕组5匝,确保FB采样精度
BOM优化
贴片桥堆+贴片Y1,单面过炉
固态电容EC5,降低ESR,纹波↓20mV
共模电感12mH,EMI裕量>6dB
与上一代对比
| 项目 | 传统RCC | LP3798ESM+LP15R060S |
|---|---|---|
| 器件数量 | 45+ | 38 |
| 峰值效率 | 84% | 92.7% |
| 空载功耗 | 200mW | 67mW |
| 输出纹波 | 300mV | 68mV |
| 单层PCB | 需双面板 | 单层过EMI B |
| 调试 | 复杂 | 零调试 |
总结
LP3798ESM+LP15R060SD用两颗小封装就把「650V SiC原边PSR+60V同步整流」全部集成:
BOM从45颗砍到38颗,成本立降20%
92.7%峰值效率,67mW待机,单层板过EMI B
12V3A36W,59×46mm拇指盖尺寸
零调试、过认证、卷带量产零门槛
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