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恒壓/恒流充電器的電路原理

  通用輸入恒壓/恒流(CV/CC)充電器電源的電路圖,該設計采用了Power Integrations的LinkSwitch-II系列產品LNK-616PG。本設計適用于手機電池充電器USB充電器或任何有恒壓/恒流特性要求的應用。
在本設計中,二極管D1到D4對AC輸入進行整流。電容C1和C2對經整流的AC進行濾波。電感L1和L2以及電容C1和C2組成一個π型濾波器,對差模傳導EMI噪聲進行衰減。這些與Power Integrations的變壓器E-sheild?技術相結合,使(shi)本設計能以(yi)充(chong)足(zu)的(de)裕量輕松(song)滿(man)足(zu)EN55022 B級傳導EMI要求,且(qie)無需Y電容(rong)。防(fang)火、可(ke)(ke)(ke)熔、繞線(xian)式電阻(zu)RF1提供嚴重故(gu)障保護,并(bing)可(ke)(ke)(ke)限(xian)制啟動期間產(chan)生的(de)浪涌電流。圖1顯(xian)示U1通過(guo)可(ke)(ke)(ke)選偏置電源實現(xian)供電,這樣可(ke)(ke)(ke)以(yi)降低空(kong)載功耗(hao)并(bing)提高輕載時(shi)的(de)效(xiao)率。電容(rong)C4對U1提供去耦,其值決定電纜壓降補償的(de)數(shu)量。

在恒壓階段,輸出電壓通過開/關控制進行調節,并通過跳過開關周期得以維持。通過調整使能與禁止開關周期的比例,可以維持穩壓。還可根據輸出負載情況減低開關損耗,使轉換器的效率在整個負載范圍內得到優化。輕載(涓流充電)條件下,還會降低初級側電流限流點以減小變壓器磁通密度,進而降低音頻噪音。隨著負載電流的增大,電流限流點也將升高,跳過的周期也越來越少。
當不再跳過任何開關周期時(達到最大輸出功率點),LinkSwitch-II內的控制器將切換到恒流模式。需要進一步提高負載電流時,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(yin)腳電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)下(xia)(xia)降(jiang)的(de)(de)響應,開關頻率將下(xia)(xia)降(jiang),從而實現線(xian)性恒(heng)流(liu)輸出(chu)。D5、R3、R4和C3組成RCD-R箝位電(dian)(dian)路,用(yong)于限(xian)制漏感引(yin)起的(de)(de)漏極(ji)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)尖峰(feng)。電(dian)(dian)阻(zu)R4擁有相(xiang)對較大的(de)(de)值,用(yong)于避免(mian)漏感引(yin)起的(de)(de)漏極(ji)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)波(bo)形振蕩,這樣(yang)可(ke)以改善(shan)穩壓(ya)(ya)(ya)(ya)和減少EMI的(de)(de)生成。二(er)極(ji)管D7對次級進行整流(liu),C7對其進行濾波(bo)。C6和R8可(ke)以共(gong)同限(xian)制D7上的(de)(de)瞬(shun)態電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)尖峰(feng),并降(jiang)低傳(chuan)導(dao)及(ji)輻(fu)射EMI。電(dian)(dian)阻(zu)R9充當輸出(chu)假負載,可(ke)以確保空(kong)載時(shi)的(de)(de)輸出(chu)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)處于可(ke)接受的(de)(de)限(xian)制范圍內(nei)。反饋電(dian)(dian)阻(zu)R5和R6設(she)定恒(heng)流(liu)階(jie)段的(de)(de)最大工作頻率(從而設(she)定輸出(chu)電(dian)(dian)流(liu))與恒(heng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)階(jie)段的(de)(de)輸出(chu)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)。

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