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(he),使(shi)本設計(ji)能(neng)以充足的(de)裕(yu)量輕(qing)松滿足EN55022 B級傳導(dao)EMI要(yao)求,且無(wu)需Y電(dian)(dian)容(rong)。防火、可熔(rong)、繞(rao)線(xian)式電(dian)(dian)阻RF1提(ti)(ti)供(gong)嚴重故障保護,并可限制啟動(dong)期間(jian)產(chan)生的(de)浪涌電(dian)(dian)流。圖1顯示U1通過可選偏置電(dian)(dian)源實現(xian)供(gong)電(dian)(dian),這樣可以降低空(kong)載功(gong)耗并提(ti)(ti)高(gao)輕(qing)載時的(de)效率。電(dian)(dian)容(rong)C4對U1提(ti)(ti)供(gong)去(qu)耦(ou),其值(zhi)決定電(dian)(dian)纜壓降補償的(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(dui)FB引腳(jiao)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)下降的(de)響應(ying),開關頻率將下降,從(cong)而實(shi)現(xian)線性恒(heng)流輸(shu)出。D5、R3、R4和(he)C3組成RCD-R箝(qian)位(wei)電(dian)(dian)(dian)路,用于(yu)限(xian)制漏感(gan)引起(qi)的(de)漏極電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)尖峰。電(dian)(dian)(dian)阻R4擁有相對(dui)較大的(de)值,用于(yu)避免漏感(gan)引起(qi)的(de)漏極電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)波(bo)形振蕩(dang),這樣(yang)可以改善穩壓(ya)(ya)(ya)和(he)減(jian)少EMI的(de)生成。二極管D7對(dui)次(ci)級進(jin)行整流,C7對(dui)其進(jin)行濾(lv)波(bo)。C6和(he)R8可以共同限(xian)制D7上的(de)瞬態電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)尖峰,并降低傳導及輻射EMI。電(dian)(dian)(dian)阻R9充當輸(shu)出假負載(zai),可以確(que)保空載(zai)時的(de)輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)處于(yu)可接受的(de)限(xian)制范圍內。反(fan)饋電(dian)(dian)(dian)阻R5和(he)R6設(she)定(ding)恒(heng)流階(jie)段的(de)最大工(gong)作頻率(從(cong)而設(she)定(ding)輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)流)與(yu)恒(heng)壓(ya)(ya)(ya)階(jie)段的(de)輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)。