基于VIPER16的超宽范围双输出降压转换器演示板——STEVAL - ISA010V1

引言

在电子设备的电源供应设计中，越来越需要一种能够适应宽电压输入范围，同时具备高效、可靠等特性的电源解决方案。STMicroelectronics推出的STEVAL - ISA010V1演示板，基于VIPER16芯片，为我们提供了一个理想的范例。下面就来详细了解一下这款演示板。

文件下载：STEVAL-ISA010V1.pdf

STEVAL - ISA010V1的特性

输入与输出参数

• 输入电压：可在 85 - 500 VAC（频率范围为 45 - 66 Hz）的宽电压范围内工作，能够适应不同地区和应用场景下的电源波动。
• 输出电压：提供双路输出，V1 为 12 V ± 10%，V2 为 5 V ± 4%，满足多种设备对不同电压的需求。
• 输出电流：在全输入电压范围内，5 V 和 12 V 输出的总电流可达 150 mA，能够为小型设备提供足够的功率支持。

特殊功能

• 低功耗待机：在 230 VAC 输入时，待机功耗仅为 96 mW，符合现代电子设备对节能的要求。
• 短路保护：具备短路保护功能，当输出端发生短路时，能够有效保护电路元件，提高设备的可靠性。

PCB 与电气特性

• PCB 类型和尺寸：采用 FR4 单面板，厚度为 70 µm，尺寸为 27 x 45 mm，体积小巧，适合集成到各种小型设备中。
• 隔离特性：非隔离设计，N 连接到输出 GND，这种设计在某些特定应用中可以简化电路结构。
• 电磁兼容性：EMI 符合 EN55022 - 类 B 标准，同时在 EMC 方面，能够承受 IEC 61000 - 4 - 5 规定的 2 kV 浪涌和 IEC 61000 - 4 - 4 规定的 8 kV 突发脉冲，保证了在复杂电磁环境下的稳定工作。
• 环保标准：符合 RoHS 指令，体现了绿色环保的设计理念。

VIPER16 芯片特性

强大的集成功能

VIPER16 芯片集成了 800 V 耐用功率开关、PWM 控制器、可编程过流、过压、过载保护、滞后热保护、软启动和故障清除后的安全自动重启功能。这些功能使得芯片在面对各种异常情况时能够自动保护，提高了系统的稳定性。

节能与设计优势

• 轻载节能：在轻载时采用突发模式工作，结合芯片本身极低的功耗，有助于满足待机节能法规。
• 独特供电方式：芯片的开关频率抖动特性以及可直接从直流高压总线供电的特点，使得辅助电源不再是必需的，简化了电路设计。
• 拓扑适应性：适用于反激式或降压拓扑结构，并且由于内部自带自供电电路，不需要额外的辅助电源，进一步减少了外部元件数量。

电路原理图与 PCB 布局

文档中给出了 STEVAL - ISA010V1 的电路原理图和 PCB 布局图（图 1 和图 2）。电路原理图清晰地展示了各个元件的连接关系，包括 D1、U1（VIPer16）、L1、R1 等元件；PCB 布局图则展示了降压转换器的顶层、底层和底层布局，为实际设计和制作提供了参考。

日期	版本	更改说明
2009 - 06 - 05	1	初始版本发布

总结与注意事项

STEVAL - ISA010V1 演示板基于 VIPER16 芯片，以其超宽的输入电压范围、稳定的输出特性、丰富的保护功能和良好的电磁兼容性，为电子工程师在设计小型电源时提供了一个优秀的参考方案。不过，在使用 ST 产品时，需要注意 STMicroelectronics 对文档、产品和服务有随时修改的权利，并且在产品的选择、使用以及知识产权等方面有相应的免责说明。同时，在一些特殊应用场景如军事、航空航天等领域，需要获得 ST 授权代表的书面批准才能使用。大家在实际设计中，会优先考虑这款演示板的哪些特性呢？欢迎在评论区交流。