24W PSR 方案 BOM 仅 38 颗:LP3798ESM 省掉的 8 颗料分别是什么角色?

描述

开发现阶段做 12V/2A 适配器选型,如果还在一条条对光耦、TL431、外部 MOSFET、肖特基的型号和价格,这篇值得花 3 分钟看完。

芯茂微 LP3798ESM 把原边主控、高压启动、750V SiC MOSFET 集成到一颗 ASOP-6 里,副边搭配 LP15R060S 取代肖特基。结果就是:同样 24W 输出,BOM 从 44~46 颗砍到 38 颗,单台成本比 SSR Si MOS 方案省 1.0 元。

下面逐颗拆解被省掉的 8 颗料,以及它们各自被什么替代。


一、方案基础参数

参数指标
输入电压90-264Vac
输出12V / 2A(24W)
架构PSR 原边反馈,恒压恒流
工作模式CCM / DCM
开关频率100kHz
主控LP3798ESM(ASOP-6,内置 SiC MOSFET)
同步整流LP15R060S(SOP-7,60V SiC)
变压器磁芯EE1310(AE=53.9mm²,幅宽 8.2mm)
高压电容22μF × 2 / 400V
输出滤波1000μF × 2 电解
线端平均效率87.93%
待机功耗<75mW(七级能效)
输出纹波<200mV
保护OCP 1.2-1.5 倍、OVP 1.2 倍、输入欠压、VCC 过欠压
PCB45×39mm 单面板

二、省掉的 8 颗料,逐个拆解

1. PC817 光耦

传统方案的角色 :副边通过光耦将输出电压反馈到原边控制器,实现稳压。

本方案的替代逻辑
LP3798ESM 采用原边反馈(PSR)技术,通过辅助绕组检测输出电压波形,在芯片内部完成恒压/恒流环路计算。光耦及其外围偏置电阻、电容全部省掉。

额外收益:光耦存在 CTR 衰减老化问题,PSR 方案无此失效路径,返修率实测降低 60%。

2. TL431 + 补偿网络(2~3 颗)

传统方案的角色 :TL431 作为精密电压基准配合阻容网络,为光耦提供参考电压。

本方案的替代逻辑
恒压恒流基准和环路补偿全部集成在 LP3798ESM 内部,FB 引脚只需外接两个分压电阻(24kΩ / 4.3kΩ)设定输出电压,无需外部补偿。

3. 外部高压 MOSFET

传统方案的角色 :独立的 650V/700V CoolMOS,需搭配驱动电阻、栅极保护。

本方案的替代逻辑
LP3798ESM 内部集成 750V SiC MOSFET(1.2Ω),SiC 材料相比硅 CoolMOS 开关损耗更低,且无需外部驱动回路元件。

4. 副边肖特基二极管 + 散热片(2 颗)

传统方案的角色 :输出整流,SS34 或 SR5200 之类,满载发热大,必须配散热片。

本方案的替代逻辑
LP15R060S(60V SiC 同步整流管),导通电阻极低,整流损耗比肖特基降 40-50%,无需散热片即可满载运行。

5. 额外 VCC 供电二极管 + 限流电阻(2 颗)

传统方案的角色 :辅助绕组输出需经过二极管整流、电阻限流后给芯片供电。

本方案的替代逻辑
LP3798ESM 内部集成高压启动和自供电电路,启动后由辅助绕组直接供电,无需外置 VCC 整流二极管。

省料汇总 :PC817 × 1 + TL431 × 1 + 补偿阻容 × 2 + 高压 MOSFET × 1 + 肖特基 × 1 + 散热片 × 1 + VCC 二极管 × 1 = 减少 6~8 颗


三、成本对比结果

对比对象节省环节具体明细每台节省
vs PSR CoolMOS 方案变压器 + 同步管 + 线材EE1705→EE1310 省 0.3 元SR 60V 省 0.25 元线材 24# 省 0.15 元0.7 元
vs SSR Si MOS 方案(光耦+TL431)变压器 + 同步管 + 线材 + 光耦 TL431变压器更小省 0.3 元SR 60V 省 0.2 元线材 24# 省 0.25 元光耦+TL431 省 0.25 元1.0 元

按年产 50 万台计算, 仅更换方案一项即可节省 35~50 万元


四、效率实测数据

负载线端 115Vac线端 230Vac
2A(满载)86.63%87.26%
1.5A88.39%88.71%
1A89.30%89.03%
0.5A89.96%89.08%

线端平均效率 87.93%,待机 < 75mW,满足 VI 级 / 七级能效要求。


五、方案核心优势(选型关注点)

  1. PSR 极简架构 — 无光耦、无 TL431,消除光耦老化失效,返修率降 60%
  2. 100kHz 高频 — 变压器用 EE1310,适配 45×39mm 单面板
  3. SiC 双管 — 主控 + 同步整流均用 SiC,无需散热片
  4. 保护齐全 — OCP 1.2-1.5 倍、OVP 1.2 倍、输入欠压、VCC 过欠压
  5. 成本优势明确 — 单台省 0.7~1.0 元,与现有方案可直接对比

六、适用场景

类别典型产品
消费电子适配器路由器、光猫、机顶盒、摄像头、蓝牙音箱、扫地机器人
工业/商用电源PLC 辅助电源、门禁系统、楼宇对讲、LED 灯带驱动
智能家居智能插座、网关、传感器集中供电

七、变压器关键参数(可直接打样)

参数规格
磁芯EE1310(AE=53.9mm²,幅宽 8.2mm)
匝比 Np:Ns:Na64 : 7 : 13
原边电感 Lp1.5mH ±10%
气隙0.2mm(中柱)
绕法三明治 Np-Ns-Np,减小漏感

选型小结 :LP3798ESM + LP15R060S 方案在 12V/2A(24W) 这个档位,BOM 从 44~46 颗压到 38 颗,去掉的 8 颗料分别对应光耦、TL431、独立 MOSFET、肖特基、散热片和 VCC 供电链路。每颗料的角色明确,替代逻辑清晰,与传统方案可直接做成本对账。适合对 BOM 成本和长期可靠性有明确要求的批量化产品选型。


资料获取

如需以下资料,私信发送 「LP3798ESM-24W」 领取:

  • 完整 BOM 清单(含物料编码与供应商)
  • 变压器绕制规格书(含引脚定义)
  • PCB Layout 源文件(Altium 格式)
  • 典型应用电路原理图(PDF)

审核编辑 黄宇

打开APP阅读更多精彩内容
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

×
20
完善资料,
赚取积分