NCP1618医疗电源500W高功率方案设计解析

需积分: 16 0 下载量 103 浏览量 更新于2024-11-10 1 收藏 3.56MB RAR 举报
资源摘要信息:"本文档详细介绍了使用ON Semiconductor公司推出的多模式控制器NCP1618,结合电流模式控制器NCP13992,设计了一款500W高功率医疗电源方案。该方案专为医疗设备应用设计,满足医疗电源的高效率、高可靠性和严格的安全标准。文档中不仅包含了详细的设计方案和应用电路图,还提供了相应的设计计算和验证结果,对于从事电源设计和医疗设备电源系统开发的工程师来说,是一份宝贵的参考资料。 1. ON Semiconductor多模式控制器NCP1618介绍 NCP1618是ON Semiconductor推出的一款高集成度、高性能的多模式PFC控制器。它在提高功率因数校正(PFC)效率的同时,减少了电磁干扰(EMI)问题。NCP1618集成了多种工作模式,如连续导通模式(CCM)、临界导通模式(CRM)和不连续导通模式(DCM),以适应不同的电源设计需求。此外,它还包括过流保护、过温保护和软启动等特性,使得它成为高功率应用的理想选择。 2. 电流模式控制器NCP13992介绍 NCP13992是ON Semiconductor推出的高性能电流模式PWM控制器,专门用于设计离线型开关电源。它具有宽输入电压范围,低启动电流,以及可调节的频率抖动功能,能够有效降低EMI,提高系统的可靠性。NCP13992也支持多种保护功能,如过压、过流和过温保护,确保电源系统的稳定运行。 3. 500W高功率医疗电源方案设计 在本方案中,NCP1618和NCP13992被结合使用,以实现500W医疗电源的设计。方案强调了高效率和高功率密度,同时也确保了系统在各种负载条件下的稳定性和可靠性。在设计中,需要对电路的每个组件进行精确选择和计算,包括功率因数校正(PFC)电路、主开关电源电路、以及输出整流和滤波电路等。 4. 设计过程和关键参数 本节将详细介绍医疗电源方案的设计过程,包括电路拓扑的选择、功率级设计、控制电路设计、保护机制的设计以及元器件的选型。设计者需要综合考虑效率、成本、尺寸和热管理等多个方面因素,优化整体方案的性能。关键参数包括输入电压范围、输出电压和电流、开关频率、功率因数和效率等,都将依据医疗设备的特定要求进行调整和优化。 5. 安全标准和认证 医疗电源设计必须严格遵守相关的国际安全标准,如IEC 60601系列标准。这些标准对电源的电气安全、机械安全以及辐射安全等方面都有明确的要求。设计方案必须能够通过这些认证,才能保证医疗设备的可靠性和用户的使用安全。 6. 实际应用和测试验证 文档还应该包括实际应用案例的分析和测试验证。通过构建原型并进行全面的测试,包括负载调整、温度循环测试、老化测试等,来验证设计的可靠性和耐用性。通过这些测试可以发现设计中的潜在问题,并对方案进行迭代优化。 综上所述,本综合文档提供的500W高功率医疗电源方案,不仅适用于医疗设备,也可以为其他需要高功率、高效率电源的场合提供设计参考。通过采用NCP1618和NCP13992的设计方案,设计者能够开发出满足严格医疗标准的电源产品。"
1170 浏览量
随着科学技术的不断进步,越来越多的现代医疗器械得到了飞速发展,特别是直接与人体相接触的电子仪器,除了对仪器本身性能的要求越来越高外之外,对人体安全方面的考虑也越来越备受关注。例如:呼吸机、心脏穿刺监视器、超声波、母婴监护仪、婴儿保温仪、生命监护仪等一些与人体紧密接触的仪器,病人使用仪器时不能因为使用仪器而对人体造成有触电或者其他方面的任何危险。为满足全球医疗应用相关仪器设备对内置式PCB型电源更高功率的应用需求,现提供的500W的高功率密度的设计方案,满足绝缘等级与超低漏电流(<190uA),可适用于BF型(Body Floating,病患接触式)等各类医疗设备,应用包含医疗/医事/生化检验设备、医用监护仪器及医用机器手臂等。 500W的方案使用NCP1618和NCP13992搭配NCP4318同步整流的的的半桥设计方案, NCP1618可以提供多种工作模式,在Tcycle小于Tclamp 工作频率时,线路工作在DCM的工作状态,在Tclamp 大于 Tcycle 小于 TCCM工作频率是,线路工作在CRM工作模式,在Tcycle 大于120%*TCCM 工作频率时,线路工作在CCM工作模式,此工作模式可以更好的优化线路架构以及功耗等问题,在轻载待机方面比上一代NCP1616产品提升30MW, 同步在满载效率有提升2% 。NCP13992是电流模式的LLC方案,电流模式控制,不需要额外的过载和短路响应系统,有更快的稳定响应,实现600V的门级控制,不需要辅助供电线路简化线路,更高的效率和更低的轻载能耗,同时NCP13992可以半数位控制,轻松实现过载保护,硬开关电流保护,死区调整,过压和过流等的保护。NCP4318是SR控制器,可以实现2路驱动控制,极大的优化线路和设计难度,独特的关断控制算法,可以极大的提高整个产品的效率。 核心技术优势 NCP1618 可以根据不同负载工作在CRM/CCM/DCM状态  NCP1618 带高压启动并可以实现X2放电的功能  NCP1618 自带PFC OK信号控制和内部抖频功能,可以极大的解决EMI  NCP13992 是电流模式控制的,可以实现最高750KHZ的工作频率控制器  NCP13992 可以半数位控制,修改内部死区时间,最小开通时间等,很好的改善保护特性  NCP4318 支持200V的驱动控制,可以驱动两路控制级  NCP4318 可以支持不同的驱动电压控制,可以很好的改善效率  NCP4318 可以实现6.5V到35V的电源控制,同步有1.5A/5A的驱动能力 方案规格 输入电压:80-264VAC  输出电压: 11.4VDC--12.6VDC  输出电流 :42A  待机功耗:小于250MW@230VAC  平均效率:高达95.36%  工作温度:-30~+70℃  保护特性:OTP/OVP/OCP/SCP Latch  尺寸:183mm*93mm*30mm  散热条件:自然风冷散热可达500W  安装条件:可安装Class1 和 Class 2系统  医疗等级:医疗级UL/CUL/TUV/EAC/CB/CE认证 方案来源于大大通。