离线式140W PD3.1适配器电源解决方案

PFC + MPX2002 反激控制器

参考设计

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1. 概述

1.1 简述

EVX2002-44018A-00B 是一款 140W USB Type-C PD 3.1 参考设计板。它具有超小尺寸外形和高功率密度，其电气规格非常适合手机和电脑电源适配器。该参考设计板还具有超低空载功耗，整体效率可满足 DOE VI级和 CoC 等级 2 要求。

MP44018A 是一款采用临界导通模式 (CrM) / 断续导通模式 (DCM)的多模式功率因数校正 (PFC) 控制器，它使用尽可能少的外部元器件提供了简单且高性能的有源 PFC解决方案。在轻载条件下，该器件通过采用死区时间（DT）延长技术降低开关频率（fSW），从而提高轻载效率。与传统的恒定导通时间 (COT) 控制模式相比，MP44018A 利用断续工作模式（DCM）中的可变导通时间控制方式实现了更低的总谐波失真 (THD)。

MPX2002 为全集成反激控制器，它集成了原边驱动电路、副边控制器、同步整流驱动器和安全合规反馈功能，而且还具备原边控制 (PSR) 和副边控制 (SSR) 的优势。MPX2002 在 DCM 模式下运行时采用了新颖的准谐振 (QR) 模式操作，并凭借该功能提高了电源效率。在超轻负载条件下，控制器进入突发模式以实现极低的待机功耗。MPX2002 还提供频率抖动功能，帮助消散传导噪声产生的能量。

EVX2002-44018A-00B 是适用于通用离线、隔离式电源的参考设计，它提供 28V/5A、20V/5A、15V/3A、12V/3A、9V/3A 或 5V/3A 输出。本数据手册涵盖了电源的完整规格、详细的电路图、构建电源所需的完整物料清单、变压器布局图以及性能测试。

1.2. 功能特性

宽输入工作电压(V_IN)范围（90V 至265V）
高功率密度
低空载功耗
高效率，符合 DOE VI/CoC Tier 2 标准
符合 EN55022 B 类排放标准
高耐压：2kV
短路保护 (SCP)
过压保护 (OVP)
欠压保护 (UVP)
过温保护 (OTP)

1.3. 应用

笔记本电脑充电
手机充电

图1: 顶视图

2 参考设计

2.1 功能模块

图 2 所示为本参考设计板的系统功能模块。

图2: 功能模块

2.2 相关解决方案

本参考设计基于以下 MPS 解决方案：

表 1：系统IC

MPS IC	描述
MPX2002	全集成反激式控制器
MP44018A	CrM/DCM 多模式 PFC 控制器
HF81	X电容放电器
MPQ2013A	低静态电流线性稳压器

系统规格

表2: 系统规格

MPS IC	描述
输入电压 (V_IN) 范围	90V_AC 至 265V_AC
输出电压(V_OUT)	28/20/15/12/9/5V
标称负载	28V/5A, 20V/5A, 15V/3A, 12V/3A, 9V/3A, 5V/3A
功率因数（PF）	>0.93 （满载）
效率	>92.3%（满载）
空载功耗	<100mW
输出电压纹波	<200mV
线性调整率	<±3%
负载调整率	<±3%
短路保护	闭锁
电路板尺寸	62mmx59mmx23.5mm