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(ji)術(shu)相結合,使本設計能(neng)以充足的裕(yu)量(liang)輕松滿(man)足EN55022 B級傳導EMI要(yao)求,且無(wu)需(xu)Y電(dian)容。防火、可熔、繞(rao)線式電(dian)阻(zu)RF1提供(gong)嚴重(zhong)故障保護(hu),并可限(xian)制啟動期間產生(sheng)的浪涌電(dian)流。圖(tu)1顯(xian)示(shi)U1通過可選偏置電(dian)源實現供(gong)電(dian),這樣可以降低空載功耗并提高輕載時的效率。電(dian)容C4對U1提供(gong)去耦,其(qi)值決定電(dian)纜壓降補償的數量(liang)。
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(zuo)為對FB引(yin)腳電(dian)(dian)(dian)(dian)壓下降(jiang)(jiang)的(de)(de)響(xiang)應,開關(guan)頻(pin)率(lv)將下降(jiang)(jiang),從而實(shi)現線性恒流(liu)(liu)輸(shu)出(chu)。D5、R3、R4和(he)C3組成(cheng)RCD-R箝位電(dian)(dian)(dian)(dian)路,用(yong)于(yu)限制(zhi)漏(lou)感引(yin)起的(de)(de)漏(lou)極電(dian)(dian)(dian)(dian)壓尖峰(feng)(feng)。電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)R4擁有(you)相對較大(da)的(de)(de)值,用(yong)于(yu)避免(mian)漏(lou)感引(yin)起的(de)(de)漏(lou)極電(dian)(dian)(dian)(dian)壓波形(xing)振(zhen)蕩,這(zhe)樣可(ke)(ke)以改善穩壓和(he)減少EMI的(de)(de)生成(cheng)。二(er)極管D7對次級進行整(zheng)流(liu)(liu),C7對其進行濾波。C6和(he)R8可(ke)(ke)以共同限制(zhi)D7上的(de)(de)瞬(shun)態(tai)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓尖峰(feng)(feng),并降(jiang)(jiang)低傳導(dao)及輻射EMI。電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)R9充當輸(shu)出(chu)假(jia)負載(zai),可(ke)(ke)以確保空載(zai)時的(de)(de)輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓處于(yu)可(ke)(ke)接受的(de)(de)限制(zhi)范圍內。反饋電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)R5和(he)R6設定(ding)恒流(liu)(liu)階段的(de)(de)最大(da)工作(zuo)頻(pin)率(lv)(從而設定(ding)輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu))與恒壓階段的(de)(de)輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓。