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AN3172: 产品描述This application note describes the performance of a 90 W; 文件大小2MB，共31页; 制造商ST(意法半导体); 官网地址http://www.st.com/

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AN3172概述

This application note describes the performance of a 90 W

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AN3172

Application note

19 V - 90 W adapter with PFC for laptop computers

using the L6563H and L6599A

Introduction

This application note describes the performance of a 90 W, wide-range mains, power-factor-

corrected, AC-DC adapter demonstration board. Its electrical specification is tailored on a

typical hi-end portable computer power adapter.

The architecture is based on a two-stage approach; a front-end PFC pre-regulator based on

the L6563H TM PFC controller and a downstream LLC resonant half-bridge converter using

the new L6599A resonant controller. Thanks to the chipset used, the main aspects of this

design are very high efficiency, compliance with ENERGY STAR

Eligibility Criteria (EPA

rev. 2.0 EPS), and very low input consumption at no-load (<0.3 W).

Figure 1.

EVL6599A-90WADP: 90 W adapter demonstration board

December 2010

Doc ID 17230 Rev 1

1/31

www.st.com

Contents

AN3172

Contents

Main characteristics and circuit description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

Startup sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Brownout protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Fast voltage feed forward . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Resonant power stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Output voltage feedback loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

L6599A overload and short-circuit protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

PFC overvoltage and open-loop protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Standby power saving . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Efficiency measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.1

Light-load operation efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Harmonic content measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Functional check . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.1

4.2

Standby and no-load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Overcurrent and short-circuit protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Thermal map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Conducted emission pre-compliance test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

BOM list . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

PFC coil specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

8.1

Mechanical aspect and pin numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Transformer specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

9.1

Mechanical aspect and pin numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2/31

Doc ID 17230 Rev 1

AN3172

List of figures

Figure 1.

Figure 2.

Figure 3.

Figure 4.

Figure 5.

Figure 6.

Figure 7.

Figure 8.

Figure 9.

Figure 10.

Figure 11.

Figure 12.

Figure 13.

Figure 14.

Figure 15.

Figure 16.

Figure 17.

Figure 18.

Figure 19.

Figure 20.

Figure 21.

Figure 22.

Figure 23.

EVL6599A-90WADP: 90 W adapter demonstration board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Electrical diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Efficiency vs. output power diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Light-load efficiency diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Compliance to EN61000-3-2 at 230 Vac - 50 Hz, full load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Compliance to JEITA-MITI at 100 Vac - 50 Hz, full load. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Resonant stage waveforms at 115 V - 60 Hz - full load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Resonant stage waveforms at 230 V - 50 Hz - full load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Rectifier waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Startup waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

No-load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

No-load operation - detail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Transition full load to no-load at 265 Vac - 50 Hz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Transition no-load to full load at 265 Vac - 50 Hz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Short-circuit at full load and 115 Vac - 60 Hz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Thermal map at 115 Vac - 60 Hz - full load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Thermal map at 230 Vac - 50 Hz - full load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

CE Peak measurement at 115 Vac and full load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

CE peak measurement at 230 Vac and full load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

PFC coil electrical diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

PFC coil mechanical aspect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Transformer electrical diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Transformer overall drawing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Doc ID 17230 Rev 1

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