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)術相結合,使(shi)本設計(ji)能以(yi)充足(zu)的(de)(de)裕量(liang)(liang)輕(qing)松滿(man)足(zu)EN55022 B級(ji)傳導(dao)EMI要求,且(qie)無需Y電(dian)容(rong)。防火、可熔(rong)、繞(rao)線式電(dian)阻RF1提供(gong)嚴重故障保護,并可限制(zhi)啟動期間產生(sheng)的(de)(de)浪(lang)涌電(dian)流。圖1顯示U1通過(guo)可選偏置電(dian)源實現供(gong)電(dian),這樣可以(yi)降低空載功耗并提高輕(qing)載時的(de)(de)效率。電(dian)容(rong)C4對U1提供(gong)去耦(ou),其(qi)值決定電(dian)纜(lan)壓降補償(chang)的(de)(de)數(shu)量(liang)(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。
作為對FB引腳電(dian)(dian)(dian)壓下降(jiang)的(de)(de)(de)響(xiang)應,開關(guan)頻率將下降(jiang),從(cong)而實現線性恒流輸(shu)出(chu)。D5、R3、R4和C3組(zu)成(cheng)RCD-R箝位電(dian)(dian)(dian)路,用于(yu)限制漏(lou)感引起(qi)的(de)(de)(de)漏(lou)極電(dian)(dian)(dian)壓尖峰(feng)。電(dian)(dian)(dian)阻R4擁有相對較大的(de)(de)(de)值,用于(yu)避免漏(lou)感引起(qi)的(de)(de)(de)漏(lou)極電(dian)(dian)(dian)壓波(bo)形(xing)振蕩,這樣可(ke)以改善穩(wen)壓和減少EMI的(de)(de)(de)生成(cheng)。二極管D7對次級進(jin)行整流,C7對其進(jin)行濾波(bo)。C6和R8可(ke)以共同(tong)限制D7上的(de)(de)(de)瞬態(tai)電(dian)(dian)(dian)壓尖峰(feng),并降(jiang)低傳導及(ji)輻射EMI。電(dian)(dian)(dian)阻R9充當輸(shu)出(chu)假(jia)負載,可(ke)以確保空載時的(de)(de)(de)輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)壓處于(yu)可(ke)接受的(de)(de)(de)限制范圍內。反饋電(dian)(dian)(dian)阻R5和R6設定恒流階段(duan)的(de)(de)(de)最(zui)大工作頻率(從(cong)而設定輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)流)與恒壓階段(duan)的(de)(de)(de)輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)壓。
