【应用】高性能开关电源芯片KP201LGA大大降低智能中控面板开关频率和系统功耗，避免二极管发热问题
笔者设计的一款智能中控面板，代替家庭传统的按键开关，不仅可以实现常规的灯光控制，同时可以作为家庭智能产品的中控系统，可以通过触摸按键、语音以及手机对家庭的灯光和家电进行控制。该面板安装在房间墙壁86盒上，由市电220V交流供电，该产品由电源板、控制板板、TFT显示屏、通信模块及传感器组成，系统供电要求为12V/1.5A。该产品的开关电源方案采用必易微的KP201LGA开关电源芯片和东科半导体DK5V100R20S同步整流芯片组合方案。
KP201LGA是一款高性能PWM控制器，可以提供高精度恒压和恒流输出性能，在85-265VAC输入情况下，最大输出功率可以达到65W，非常适合各种智能显示面板的应用。
KP201LGA在芯片开始工作之前仅消耗典型值为2μA的启动电流，启动完成后，当芯片进入打嗝模式后，芯片工作电流将继续降低，待机功耗低于75mW。
采用东科半导体DK5V100R20S同步整流芯片替代传统的二极管整流电路，满足产品低电压、大电流开关电源高效率及小体积的需要，实现DC／DC变换器效率的提高。
该面板开关电源部分原理如下：
其中U1为必易微的KP201LGA芯片，本设计采用3绕组变压器，采用专门的绕组给KP201LGA供电及采集反馈电压。
图中R2，R3，R5，C2，D5组成RCD吸收电路，用来吸收变压器漏感的能量。
其中D1为东科半导体DK5V100R20S同步整流芯片，R1，R4，C1为同步整流芯片的吸收电路，无需外接电源。
原理图
PCB实物图
芯片丝印01L312，丝印标记定义如下
调试经验
考虑到吸收电路中存在瞬间高电压，建议吸收电路中的电阻采用0805或以上封装，同时次级输出端的滤波电容，推荐采用固态电容，可以达到更低的纹波效果。
当PCBA设计完成后，我们可以通过示波器测试对应电路的波形，分析电路是否工作正常。
KP201LGA pin5脚 VDD电压波形
变压器次级电压波形
KP201LGA pin6脚 GATE输出电压波形
KP201LGA优势及特点
1、待机功率小于75mW：当芯片进入打嗝模式后，芯片工作电流将继续降低，待机功耗低于75mW。
2、无需辅助绕组的消磁检测：KP201LGA利用检测流经外部高压MOSFET漏极和门极间寄生的米勒电容Crss的放电电流实现副边电感电流消磁点的检测。
3、平滑的频率调制：在轻载状态下，KP201LGA采用了一种专利的“平滑的频率调制”技术调节开关频率。相比于其它频率调制技术，此技术可以平滑的调节开关频率而无异声产生。
4、打嗝模式：当负载非常小时，系统便进入到打嗝模式工作。通过打嗝模式工作，降低了开关频率和待机状态下的系统功耗。
方案优势
KP201LGA开关电源芯片和东科半导体DK5V100R20S同步整流芯片方案，采用同步整流，比传统的二极管整流，效率会有提升，并且避免了负载大时二极管部分的发热问题。
采用必易微的KP201LGA开关电源芯片和东科半导体DK5V100R20S同步整流芯片方案，用于20W的智能中控面板，可以很好的满足系统供电需要，同时也可以使用到各种电源适配器产品中。
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东科半导体SR同步整流芯片选型表
选型表 - 东科半导体 东科半导体SR同步整流芯片：Topo-logy：PSR/SSR；工作电压：5/5.1/5.5/7.6V；操作模式：DCM/QR/CCM
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产品型号
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品类
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BV（V）
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VDD Operation Voltage（V）
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RDS(on)(mΩ)
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Operating Mode
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Output Power（V，A）
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Package
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Topo-logy
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DK5V100R20SL
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SR同步整流芯片
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100V
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5.5V
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20mΩ
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DCM/QR/CCM
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12V, 2.7A
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TO-252
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PSR/SSR
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必易微ACDC产品选型表
选型表 - 必易微 必易微提供以下技术参数型号为PN级的AC-DC产品选型，包含LLC 控制器,PFC 控制器,PFC 转换器,PSR 控制器,PSR 转换器,SR 控制器,SR 转换器,SSR 控制器,SSR 转换器,电池监控保护器,非隔离控制器,非隔离转换器,高压智能线性稳压器等，具有CV、CC&CV、CP&CV多种输出特性，低压&高压以及电阻启动方式，Buck/Buck-Boost/Flyback等多种拓扑电路结构，六级能效标准，待机功耗最低可＜20mW。必易微ACDC产品具有SOP-7、DIP-7、SOT23-6等多种封装，具体下单型号可参考产品数据手册。
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产品型号
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品类
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工作模式
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输出特性
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能效标准
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拓扑电路
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待机功耗(mW)
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最高频率(kHz)
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启动方式
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最大功率(W)
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VDDmax(V)
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封装
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KP201F
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SSR 控制器
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DCM&CCM
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CV、CC&CV、CP&CV
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六级
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Flyback
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<75
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65
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电阻启动
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65
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33
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SOT23-6
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【产品】东科半导体推出的高性能同步整流器DK5V100R20S，集成100V/20mΩ NMOS，具有超低VF特性
2023-05-08 - 产品 东科半导体推出的一款高性能同步整流器DK5V100R20S(20mΩ/100V)，器件只有A-K两个功能引脚，分别对应肖特基二极管PN管脚。芯片内部集成了100V功率NMOS管，可以大幅降低传统肖特基二极管导通损耗。
【应用】必易微PWM控制器KP201LGA用于浴霸，拥有小于75mW备用电源，内置多种过压、欠压、限流、过热保护功能
2022-09-09 - 应用方案 随着生活水平的提升，浴霸已经成为了现在家庭必不可少的一部分。现在的浴霸产品中，基本都已集成了照明、供暖、排风等功能。产品使用市电供电，其电源转换电路中，需应用PWM控制器配合恒压升压控制器使用，给后端供电。基于产品需求，本文推荐必易微KP201LGA。
东科半导体同步整流选型表
选型表 - 东科半导体 同步整流IC，耐压：45-150V，内阻：5mΩ-30mΩ，SM7 SM10 TO220三种封装形式，双引脚技术，自供电系统，全兼容CCM/QR/DCM模式，自动识别PSR/SSR反馈模式
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产品型号
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品类
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适用功率
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耐压(V)
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封装
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DK5V100R20ST1
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同步整流芯片
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12V~15V5A
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100V
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TO-220F
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【产品】东科半导体推出的高性能同步整流器DK5V100R20C，集成了100V/20mΩ NMOS，具有超低温升特性
2023-04-21 - 产品 东科半导体推出的一款高性能同步整流器DK5V100R20C(20mΩ/100V)，器件只有A-K两个功能引脚，分别对应肖特基二极管PN管脚。芯片内部集成了100V功率NMOS管，可以大幅降低传统肖特基二极管导通损耗，提高器件整机效率。
【产品】±1%恒压精度的离线式电流模式控制功率开关KP2011XDP，内部集成650V高压MOSFET
2022-06-21 - 产品 必易微推出的离线式电流模式控制功率开关KP2011XDP是一款针对离线式反激电源设计的高性能功率开关。芯片内集成有通用的原边恒流控制技术，可支持断续模式和连续模式工作，无需额外的恒流环，适用于有恒流要求的隔离型电源应用。
【视频】东科半导体GaN+SR，合封氮化镓，工作频率达150KHz，可广泛应用于消费市场
商品及供应商介绍
东科半导体 - 交直流,AC-DC,DK5V45R15ST1,DK212,DK5V60R30,DK5V45R05M,DK218,DK5V45R20M,DK5V100R25M,DK5V45R10ST1,DK5V100R20ST1,DK1203,DK125,DK3703,DK124,DK5V60R20,DK3701,DK3702,DK602,DK5V100R15,DK601,DK5V60R25,DK5V100R10,DK5V100R10M,DK075G,DK5V100R25ST1,DK112,DK5V45R15,DK5V45R10,DK236,DK5V60R10,DK5V85R25,DK910,DK5V100R25,DK912,DK5V60R15,DK5V45R10M,DK5V100R15M,DK036G,DK5V100R20,DK020G,DK5V45R20,DK5V100R05ST1,DK5V100R05M,DK5V45R25,DK224,DK501,DK5V85R15,DK106,DK502,DK5V45R15M,DK903,DK905,DK5V45R05ST1,DK5V100R15ST1,DK906,DK025G,DK045G,DK065G,DK5V100R20M,超低功耗家电辅助电源,高效PD电源,超低功耗待机电源,高效适配器,高效手机充电器
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可来图定制均温板VC尺寸50*50mm~600*600 mm，厚度1mm~10mm，最薄0.3mm。当量导热系数可达10000W/M·K，散热量可达10KW, 功率密度可达50W/cm²。项目单次采购额需满足1万元以上，或年需求5万元以上。
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