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(he),使本(ben)設計能以(yi)充足的(de)裕量輕(qing)松滿(man)足EN55022 B級傳(chuan)導(dao)EMI要求,且無需Y電(dian)(dian)(dian)容。防火、可熔(rong)、繞線式電(dian)(dian)(dian)阻RF1提(ti)供(gong)嚴重(zhong)故障保護,并可限(xian)制(zhi)啟動期間(jian)產生的(de)浪(lang)涌電(dian)(dian)(dian)流。圖1顯示U1通(tong)過可選偏置電(dian)(dian)(dian)源實(shi)現(xian)供(gong)電(dian)(dian)(dian),這樣可以(yi)降低空載(zai)功耗并提(ti)高輕(qing)載(zai)時的(de)效率。電(dian)(dian)(dian)容C4對U1提(ti)供(gong)去耦,其值決定電(dian)(dian)(dian)纜(lan)壓降補(bu)償的(de)數量。
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引腳(jiao)電(dian)壓(ya)下(xia)降(jiang)(jiang)的(de)(de)(de)(de)響(xiang)應,開關頻(pin)率將(jiang)下(xia)降(jiang)(jiang),從(cong)而(er)(er)實現線性恒流(liu)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)。D5、R3、R4和(he)C3組成RCD-R箝位(wei)電(dian)路,用(yong)于(yu)限制漏(lou)感(gan)引起的(de)(de)(de)(de)漏(lou)極(ji)電(dian)壓(ya)尖峰(feng)。電(dian)阻(zu)R4擁有相對較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)值,用(yong)于(yu)避(bi)免漏(lou)感(gan)引起的(de)(de)(de)(de)漏(lou)極(ji)電(dian)壓(ya)波形振蕩(dang),這樣可以改善穩壓(ya)和(he)減少EMI的(de)(de)(de)(de)生成。二(er)極(ji)管D7對次級進行整(zheng)流(liu),C7對其進行濾波。C6和(he)R8可以共同限制D7上的(de)(de)(de)(de)瞬態電(dian)壓(ya)尖峰(feng),并降(jiang)(jiang)低傳(chuan)導及(ji)輻(fu)射(she)EMI。電(dian)阻(zu)R9充當輸(shu)(shu)出(chu)(chu)假負載(zai),可以確保空載(zai)時(shi)的(de)(de)(de)(de)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)電(dian)壓(ya)處于(yu)可接受的(de)(de)(de)(de)限制范圍內。反饋電(dian)阻(zu)R5和(he)R6設(she)定(ding)恒流(liu)階段的(de)(de)(de)(de)最大工作頻(pin)率(從(cong)而(er)(er)設(she)定(ding)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)電(dian)流(liu))與恒壓(ya)階段的(de)(de)(de)(de)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)電(dian)壓(ya)。
