‌基于STMicroelectronics EVL011A150ADP电源模块的技术解析与应用指南

STMicroelectronics EVL011A150ADP 12V-150W电源是用于90VAC至264VAC主电源的演示板。STMicroelectronics电源是适用于一体化 (AIO) 计算机或通用大功率适配器的交流/直流转换器的代表。该设计基于STNRG011A IC，该器件是一款可控制两级交流/直流SMPL的数字组合。

数据手册：*附件：STMicroelectronics EVL011A150ADP 12V-150W电源数据手册.pdf

特性

• STNRG011A数字控制器
• TM PFC和谐振HB-LLC转换器
• 输入电压范围：90VAC至264VAC
• CV输出稳压：12V ± 5%
• 150W连续工作满负载功率
• 200W峰值功率负载
• 满载和平均效率，115/230VAC时大于90%
• 峰值效率大于93%
• 空载电源功耗小于75mW
• 保持时间超过10ms
• 一系列可编程参数
• 得益于可配置的NVM，实现了较高的灵活性
• 黑盒功能，已安装EEPROM

示意图

基于STMicroelectronics EVL011A150ADP电源模块的技术解析与应用指南‌

‌一、产品架构与核心特性概述‌
EVL011A150ADP是STMicroelectronics推出的一款150W交流-直流电源演示板，采用两级式架构设计：前端为过渡模式功率因数校正（TM PFC）预稳压器，后级为半桥LLC谐振转换器。其关键性能指标包括：
72 输入电压范围覆盖90-264V交流，12V直流输出精度达±5%
72 满载效率超90%（115/230Vac条件下），峰值效率达93%
72 空载功耗低于75mW，保持时间大于10ms
72 内置可编程非易失存储器，支持黑盒功能与参数灵活配置

‌二、核心芯片协同工作机制‌

1. ‌数字组合控制器STNRG011A‌
   作为系统大脑，该芯片集成PFC与LLC双控制逻辑，通过内部数字算法实现：
   72 TM-PFC级确保输入电流谐波满足EN61000-3-2 Class-D规范
   72 LLC级通过谐振腔软开关技术降低开关损耗
   72 内置EEPROM存储故障记录与用户配置参数
2. ‌同步整流控制器SRK2001‌
   位于同步整流子板，采用SSOP10封装，配合STL140N6F7功率MOSFET，将传统二极管整流转换为主动开关整流，提升效率约3-5%

‌三、关键电路设计要点分析‌

1. ‌功率级布局优化‌

• 主板采用独立散热片设计，为D2、Q1、Q3、Q4等发热元件预留安装位
• PFC电感（L1）需包裹聚酰亚胺隔离层防止PCB电弧
• 二次侧同步整流MOSFET（Q501-Q502）采用PoweFLAT 5x6封装优化热传导

2. ‌保护电路设计‌

• 输入端设置S14K300压敏电阻（RV1）抑制浪涌
• 4A延时保险丝（F1）提供过流保护
• 一次侧与二次侧间通过SFH617A-2光耦（ISO1-ISO2）实现电气隔离

‌四、物料选型与供应链管理‌

1. ‌核心元器件规格‌

• 功率开关管：一次侧STF24N60M2（600V/24A），二次侧STL140N6F7（60V/140A）
• 储能电容：一次侧采用450V电解电容（C9），二次侧使用63V固态电容（C15）
• 控制芯片供电：依托TS432AILT低压差稳压器

2. ‌供应商分布策略‌

• 关键芯片（STNRG011A、SRK2001）由STMicroelectronics直供
• 被动元件采用AVX（陶瓷电容）、EPCOS（薄膜电容）、Vishay（电阻）等多源供应商

‌五、能效认证与标准符合性‌
设计满足多项国际标准：
72 ‌效率标准‌：ENERGY STAR®计算机6.1版、Eup Lot 6 Tier 2
72 ‌谐波标准‌：EN61000-3-2 Class-D与JEITA-MITI Class-D
72 ‌空载功耗‌：符合欧洲CoC ver.5 Tier-2要求

‌六、扩展应用场景‌

1. ‌工业应用‌

• 工控设备后备电源
• 电机驱动辅助供电

2. ‌消费电子‌

• AIO电脑电源适配器
• 高端游戏主机电源模块

‌七、设计验证建议‌

1. ‌性能测试重点‌

• 满载150W连续运行时的热分布监测
• 200W峰值功率负载下的动态响应测试
• 264Vac输入条件下的PFC谐波分析

2. ‌可靠性验证‌

• 高温高湿环境下的保持时间验证
• 反复开关机工况的元器件应力评估