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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(shu)相結合,使本(ben)設計能以充足的(de)(de)裕量輕(qing)松滿足EN55022 B級傳導EMI要求(qiu),且(qie)無需(xu)Y電容。防火(huo)、可熔、繞線式電阻RF1提(ti)供(gong)嚴重故障(zhang)保護,并(bing)可限制(zhi)啟動期間產生的(de)(de)浪涌電流。圖1顯示U1通(tong)過(guo)可選(xuan)偏置電源(yuan)實(shi)現供(gong)電,這樣可以降低空載功耗并(bing)提(ti)高輕(qing)載時的(de)(de)效(xiao)率。電容C4對U1提(ti)供(gong)去耦(ou),其值決定電纜壓降補償的(de)(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(zuo)為對(dui)(dui)FB引(yin)腳電(dian)(dian)壓(ya)下降(jiang)的(de)響應,開關頻(pin)率將下降(jiang),從(cong)而實現線性恒(heng)流(liu)(liu)輸出。D5、R3、R4和C3組成RCD-R箝位電(dian)(dian)路,用(yong)于(yu)限制漏(lou)感引(yin)起的(de)漏(lou)極電(dian)(dian)壓(ya)尖(jian)峰。電(dian)(dian)阻(zu)R4擁有相對(dui)(dui)較大(da)的(de)值,用(yong)于(yu)避免漏(lou)感引(yin)起的(de)漏(lou)極電(dian)(dian)壓(ya)波形振蕩,這樣可(ke)以改(gai)善(shan)穩壓(ya)和減(jian)少(shao)EMI的(de)生成。二極管D7對(dui)(dui)次級進(jin)行整流(liu)(liu),C7對(dui)(dui)其進(jin)行濾(lv)波。C6和R8可(ke)以共(gong)同(tong)限制D7上的(de)瞬(shun)態(tai)電(dian)(dian)壓(ya)尖(jian)峰,并降(jiang)低傳導及輻射EMI。電(dian)(dian)阻(zu)R9充當輸出假負(fu)載,可(ke)以確保空載時的(de)輸出電(dian)(dian)壓(ya)處(chu)于(yu)可(ke)接受的(de)限制范圍內。反饋電(dian)(dian)阻(zu)R5和R6設(she)定(ding)恒(heng)流(liu)(liu)階(jie)段的(de)最大(da)工作(zuo)頻(pin)率(從(cong)而設(she)定(ding)輸出電(dian)(dian)流(liu)(liu))與(yu)恒(heng)壓(ya)階(jie)段的(de)輸出電(dian)(dian)壓(ya)。

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