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10W,输入 9-36VDC,输出 5V 基于 SCM1101AMA 芯片、TTURB2405-10T 变压器电源设计参考修改日期版本修订原因型号主要应用领域 2019.05.10 A/0 首次制定 SCM1101AMA 工控、通信、电力、仪器仪表等 MS-PM-04R01 第 1 页共 10 页该版权及产品最终解释权归广州金升阳科技有限公司所有 2019.05.10-A/0

目录 1. 概述........................................................................................................................................................................................................................3 2. 输入输出参数说明................................................................................................................................................................................................3 3. 原理图....................................................................................................................................................................................................................4 4. 物料清单................................................................................................................................................................................................................4 5. 测试情况................................................................................................................................................................................................................5 5.1. 输入特性测试.............................................................................................................................................................................................5 5.1.1. 输入电流..........................................................................................................................................................................................5 5.1.2. 空载功耗..........................................................................................................................................................................................6 5.2. 输出特性.....................................................................................................................................................................................................6 5.2.1. 线性调节率、负载调节率、输出电压精度..................................................................................................................................6 5.2.2. 纹波&噪声.......................................................................................................................................................................................7 5.2.3. 瞬态性能测试..................................................................................................................................................................................8 5.2.4. 效率..................................................................................................................................................................................................8 5.3. 时序测试.....................................................................................................................................................................................................8 5.3.1. 开、关机输入、输出时序..............................................................................................................................................................8 5.3.2. Ctrl 功能测试....................................................................................................................................................................................9 5.4. 保护功能.....................................................................................................................................................................................................9 5.4.1. 输入欠压保护、启动电压测试......................................................................................................................................................9 5.4.2. 短路保护测试..................................................................................................................................................................................9 6. 附录......................................................................................................................................................................................................................10 MS-PM-04R01 第 2 页共 10 页该版权及产品最终解释权归广州金升阳科技有限公司所有 2019.05.10-A/0

1. 概述本应用方案是一款基于 SCM1101AMA（MORNSUN）、SCM9603BTA（MORNSUN）芯片，TTURB2405-10T 变压器（MORNSUN）设计的 9-36VDC 输入，5VDC/10W 输出的隔离 DC-DC 电源参考设计，可应用于工控、通信、仪器仪表、电力等领域。电路方案采用反激电路拓扑，控制 IC 采用 SCM1101AMA（MORNSUN），其外围电路简单，成本方面具有一定的优势。性能方面，芯片具有智能降频的控制模式，工作频率会随着负载减小而降低，从而可使变换器在整个负载范围都维持高效率。在接近空载时，芯片还会进入间歇模式，极大地减小了待机功耗。此外，SCM1101AMA（MORNSUN）内部还集成了一系列保护功能，从而极大的提高了系统的可靠性。 2. 输入输出参数说明输入特性项目输入电压输入电流（满载/空载）启动电压输入欠压保护遥控脚（Ctrl）输出特性项目输出电压输出电流输出功率容性负载输出电压精度线性调节率负载调节率纹波&噪声效率短路保护瞬态恢复时间瞬态响应偏差开关频率工作条件标称输入电压模块开启模块关断关断时输入电流工作条件输入电压范围输入电压范围输入电压范围输入电压范围 0%-100%负载满载，输入电压从低电压到高电压从 5%-100%的负载 20MHz 带宽，5%-100%负载标称输入，满载输入电压范围 25%负载阶跃变化，标称输入电压 PWM 模式 Min 9 -- -- 5.5 Typ 24 502/5 -- 6.5 Max 36 -- 9 -- 单位 VDC mA VDC Ctrl 悬空或接 TTL 高电平（3.5-12VDC） Ctrl 接 GND 或低电平（0-1.2VDC） -- 6 10 mA Min 4.85 0 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- Typ 5 -- -- -- ±1 ±0.2 ±0.5 40 83 Max 5.15 2000 10 2200 ±3 ±0.5 ±1 80 -- 可持续短路，自恢复 500 300 ±3 ±5 -- 350 单位 VDC mA W uF % mVp-p % µs % KHz MS-PM-04R01 第 3 页共 10 页该版权及产品最终解释权归广州金升阳科技有限公司所有 2019.05.10-A/0

3. 原理图 4. 物料清单图 1 总体方案原理图器件描述规格参数数量位号 475K 50V 1210 X7R CD54 4.7uH 52mΩ 3.1A 226K 16V 1210 X7R CD43 0.47uH 15mΩ 7.0A 3KΩ 1/8W ±1% 0805 100Ω 1/8W ±1% 0805 SCM9603BTA SOT-23（MORNSUN） 5.1Ω 1/8W ±1% 0805 10KΩ 1/8W ±1% 0805 432KΩ 1/8W ±1% 0805 200KΩ 1/8W ±1% 0805 100V 0.2A SOD-323 14V/0402 1.5KΩ 1/8W ±1% 0805 22KΩ 1/8W ±1% 0805 104K 50V 0805 X7R 402Ω 1/8W ±1% 0805 2.94KΩ 1/8W ±1% 0805 150KΩ 1/8W ±1% 0805 2.87KΩ 1/8W ±1% 0805 陶瓷电容贴片电感陶瓷电容贴片电感贴片电阻贴片电阻 IC 贴片电阻贴片电阻贴片电阻贴片电阻开关二极管 ESD 保护器件贴片电阻贴片电阻陶瓷电容贴片电阻贴片电阻贴片电阻贴片电阻 MS-PM-04R01 4 1 2 1 1 1 1 1 2 1 1 4 1 1 1 3 1 1 1 1 C11/C11A/C13/C13A L12 C75/C77 L76 R77 R211 IC21 R611 R913/R721 R911 R912 D731/D91/D211/D212 T913 R812 R815 C812/C831/C822B R823 R822 R822A R832 第 4 页共 10 页该版权及产品最终解释权归广州金升阳科技有限公司所有 2019.05.10-A/0

器件描述规格参数数量位号 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 IC81 IC83 Y71 R734 R733 R731 R731A/R731B R732/R822B R741 C741 C811/C813 C814 D74 OC82 TR72 T73 T71 R222 C221 IC IC 陶瓷电容贴片电阻贴片电阻贴片电阻贴片电阻贴片电阻贴片电阻陶瓷电容陶瓷电容陶瓷电容肖特基二极管光耦 N-MOS 管电流互感器变压器贴片电阻 SCM1101AMA MSOP-8（MORNSUN） AZ431AN-ATRE1 SOT-23 102K 2000V 1206 X7R 100KΩ 1/8W ±1% 0805 220Ω 1/8W ±1% 0805 33Ω 1/8W ±1% 0805 51Ω 1/8W ±1% 0805 1KΩ 1/8W ±1% 0805 2.7Ω 1/8W ±1% 0805 271J 250V 0805 NP0 101J 250V 0805 NP0 123K 50V 0805 X7R 40V 5A SMA 3H7A SSOP4 150V 52A 16.5mΩMax DFN5*6 MCP5.0 电流互感器（70:1） TTURB2405-10T（MORNSUN） 10Ω 1/8W ±1% 0805 226K 25V 1206 X7R 陶瓷电容注：工作温度和耐压值取决于客户器件的选型，且与 PCB 布局有很大关系。上述 MORNSUN IC、变压器 TTURB2405-10T 推荐使用表面工作温度：-40~+125℃，变压器 TTURB2405-10T 隔离耐压：1650VDC，漏电流小于 1mA。 5. 测试情况测试项目 1. 输入特性输入电流（24VDC/满载）空载功耗（24VDC/空载） 2. 输出特性输出电压（24VDC/满载）负载调节率线性调节率输出电压精度 max 纹波&噪声（24VDC/满载）效率（24VDC/满载） 3. 保护功能输入欠压保护（满载）短路保护测试结果 490mA 72mW 4.99VDC -0.2% 0% -0.2% 23mV 85.08% 7.34V 输出可持续短路、自恢复注：测试过程中，最小输出负载为 5% Iomax；Iomax 为额定负载。 5.1. 输入特性测试 5.1.1. 输入电流测试条件：在常温下，输入电压全电压范围时，输出满载，测量输入电流；测试标准：24VDC 输入下，输入电流典型值 502mA。 MS-PM-04R01 第 5 页共 10 页该版权及产品最终解释权归广州金升阳科技有限公司所有 2019.05.10-A/0

9VDC 1335 表 1 输出额定负载下输入电流 24VDC 490 输入电压输入电流（mA） 5.1.2. 空载功耗测试条件：在常温下，输入电压全电压范围时，输出空载，测量空载功耗；测试标准：24VDC 输入下，空载功耗典型值 120mW。输入电压空载功耗（mW） 9VDC 45 表 2 输出空载下功耗 24VDC 72 5.2. 输出特性 5.2.1. 线性调节率、负载调节率、输出电压精度测试条件：在常温下，输入电压全电压范围，输出全负载范围；测试标准：线性调整率≤±0.5%，负载调整率≤±1%。输入电压 9VDC 24VDC 36VDC 测试项目输入电压 36VDC 330 36VDC 108 满载 4.99 4.99 4.99 表 3 输出电压测试数据输出电压（VDC）最小负载 5 5 5 半载 4.99 5 4.99 表 4 线性调节率、负载调节率、输出电压精度负载调节率（%）线性调节率（%）输出电压精度（%）max 输出电流（mA）最小负载测试结果 24VDC 半载 -0.2 9VDC 满载 24VDC 满载 0 36VDC 9/24/36VDC 最小负载满载半载 -0.2 MS-PM-04R01 第 6 页共 10 页该版权及产品最终解释权归广州金升阳科技有限公司所有 2019.05.10-A/0

5.2.2. 纹波&噪声测试条件：在常温下，输入全电压范围，输出全负载范围，平行线测试法；测试标准：20MHz 带宽，输入全电压范围，5%-100%负载，纹波噪声≤85mV。输入电压 9VDC 24VDC 36VDC 表 5 纹波&噪声测试数据纹波&噪声（mV）最小负载 53 43 45 满载 71 68 69 波形图 2/图 3 图 4/图 5 图 6/图 7 图 2 纹波&噪声波形（9VDC 最小负载）图 3 纹波&噪声波形（9VDC 满载）图 4 纹波&噪声波形（24VDC 最小负载）图 5 纹波&噪声波形（24VDC 满载）图 6 纹波&噪声波形（36VDC 最小负载）图 7 纹波&噪声波形（36VDC 满载） MS-PM-04R01 第 7 页共 10 页该版权及产品最终解释权归广州金升阳科技有限公司所有 2019.05.10-A/0

5.2.3. 瞬态性能测试测试条件：在常温下，输入全电压范围，25%负载阶跃变化；测试标准：标称输入电压，25%负载阶跃变化，瞬态响应偏差≤±5%，瞬态恢复时间≤500us。图 8 25%-50%-25%负载跳变（24VDC）图 9 50%-75%-50%负载跳变（24VDC） 5.2.4. 效率测试条件：在常温下，输入全电压范围，输出全负载范围；测试标准：24VDC 输入下，输出满载，典型值 83%。表 6 输出负载变化对效率的影响输入电压 9VDC 24VDC 36VDC 5% Iomax 25% Iomax 77.04 73.75 65.46 84.14 82.65 81.23 效率（%） 50% Iomax 84.98 85.21 83.17 5.3. 时序测试 5.3.1. 开、关机输入、输出时序测试条件：在常温下，24VDC 输入，输出满载；测试标准：/。 75% Iomax 100% Iomax 84.11 85.03 84.03 82.78 85.08 84.24 表 7 开、关机输入、输出时序测试波形测试项目输入电压输出电流 24VDC 满载开机波形图 10 关机波形图 11 图 10 开机波形，黄：VIN，绿：Vo 图 11 关机波形，黄：VIN，绿：Vo MS-PM-04R01 第 8 页共 10 页该版权及产品最终解释权归广州金升阳科技有限公司所有 2019.05.10-A/0

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