設(shè)計特色
采用革新性控制概念,能夠?qū)崿F(xiàn)元件數(shù)量少,、成本極低的解決方案
初級側(cè)控制省去了次級側(cè)控制器和光耦器
恒壓(CV)精度:±5%
恒流(CC)精度:±10%
帶遲滯恢復(fù)的過熱保護(hù)功能可確保PCB溫度在所有條件下均處于安全范圍內(nèi)
自動重啟動:輸出短路和開環(huán)保護(hù)
極高能效
整個負(fù)載范圍內(nèi)的平均效率:74%(能源之星2.0要求為64%)
空載輸入能耗:在230 VAC輸入情況下小于40 mW
輕松滿足以下標(biāo)準(zhǔn)要求:
EN55022和CISPR-22 B級傳導(dǎo)EMI要求(EMI裕量>10 dBμV)
IEC 61000-4-5 3級AC電涌和ESD承受力
滿足<5 mA的電池放電要求
工作原理
圖1所示為2.75 W恒壓/恒流(CV/CC)通用輸入充電器電源的電路圖,該設(shè)計采用了Power Integrations的LinkSwitch系列產(chǎn)品LNK613DG,。這種設(shè)計非常適合手機(jī)或類似的USB充電器應(yīng)用,,包括手機(jī)電池充電器、USB充電器或任何有恒壓/恒流特性要求的應(yīng)用,。
圖 1. 2.75 W恒壓/恒流通用輸入充電器電源的電路圖
在本設(shè)計中,,二極管D1至D4對AC輸入進(jìn)行整流,電容C1和C2對DC進(jìn)行濾波。L1,、C1和C2組成一個π型濾波器,對差模傳導(dǎo)EMI噪聲進(jìn)行衰減,。這些與Power Integrations的變壓器E-sheild™技術(shù)相結(jié)合,,使本設(shè)計能以充足的裕量輕松滿足EN55022 B級傳導(dǎo)EMI要求,且無需Y電容,。防火,、可熔、繞線式電阻RF1提供嚴(yán)重故障保護(hù),,并可限制啟動期間產(chǎn)生的浪涌電流,。
圖1顯示U1通過可選偏置電源實(shí)現(xiàn)供電,這樣可以將空載功耗降低到40 mW以下,。旁路電容C4的值決定電纜壓降補(bǔ)償?shù)臄?shù)量,。1μF的值對應(yīng)于對一條0.3 Ω、24 AWG USB輸出電纜的補(bǔ)償,。(10 μF電容對0.49 Ω,、26 AWG USB輸出電纜進(jìn)行補(bǔ)償。)
在恒壓階段,,輸出電壓通過開關(guān)控制進(jìn)行調(diào)節(jié),。輸出電壓通過跳過開關(guān)周期得以維持。通過調(diào)整使能與禁止周期的比例,,可以維持穩(wěn)壓,。這也可以使轉(zhuǎn)換器的效率在整個負(fù)載范圍內(nèi)得到優(yōu)化。輕載(涓流充電)條件下,,還會降低電流限流點(diǎn)以減小變壓器磁通密度,,進(jìn)而降低音頻噪音和開關(guān)損耗。隨著負(fù)載電流的增大,,電流限流點(diǎn)也將升高,,跳過的周期也越來越少。
當(dāng)不再跳過任何開關(guān)周期時(達(dá)到最大功率點(diǎn)),,LinkSwitch-II內(nèi)的控制器將切換到恒流模式,。需要進(jìn)一步提高負(fù)載電流時,輸出電壓將會隨之下降,。輸出電壓的下降反映在FB引腳電壓上,。作為對FB引腳電壓下降的響應(yīng),開關(guān)頻率將線性下降,,從而實(shí)現(xiàn)恒流輸出,。
D5、R2、R3和C3組成RCD-R箝位電路,,用于限制漏感引起的漏極電壓尖峰,。電阻R3擁有相對較大的值,用于避免漏感引起的漏極電壓波形振蕩,,這樣可以防止關(guān)斷期間的過度振蕩,,從而降低傳導(dǎo)EMI。
二極管D7對次級進(jìn)行整流,,C7對其進(jìn)行濾波,。C6和R7可以共同限制D7上的瞬態(tài)電壓尖峰,并降低傳導(dǎo)及輻射EMI,。電阻R8和齊納二極管VR1形成一個輸出假負(fù)載,,可以確保空載時的輸出電壓處于可接受的限制范圍內(nèi),,并確保充電器從AC市電斷開時電池不會完全放電,。反饋電阻R5和R6設(shè)定最大工作頻率與恒壓階段的輸出電壓。