在現(xiàn)代電子設(shè)備中，電源管理芯片的性能和設(shè)計(jì)復(fù)雜性對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和成本有著重要影響。LP3716C作為一款由芯茂微推出的隔離型極簡(jiǎn)化自供電原邊反饋控制芯片，以其高效、簡(jiǎn)潔的設(shè)計(jì)和強(qiáng)大的功能，為12W 5V 2.4A的電源應(yīng)用提供了一個(gè)理想的解決方案。本文將詳細(xì)介紹LP3716C的特性、工作原理、應(yīng)用領(lǐng)域以及設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。

LP3716C簡(jiǎn)介

LP3716C是一款高度集成的隔離型適配器和充電器的自供電PSR（Primary-Side Regulation）控制芯片。它專(zhuān)為簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、降低系統(tǒng)成本而設(shè)計(jì)，同時(shí)保持高性能和高可靠性。LP3716C通過(guò)固定原邊峰值電流和變壓器原副邊匝比來(lái)設(shè)置輸出恒流點(diǎn)，通過(guò)設(shè)定一個(gè)FB（反饋）上偏電阻來(lái)設(shè)置輸出恒壓點(diǎn)。這種設(shè)計(jì)使得外圍電路極其簡(jiǎn)單，減少了元件數(shù)量和布板面積。

主要特性

1. 高度集成

LP3716C內(nèi)置多種功能，包括啟動(dòng)電路、高精度FB下偏電阻、固定峰值電流等，無(wú)需外接啟動(dòng)電阻和限流電阻。這種高度集成的設(shè)計(jì)不僅減少了外圍元件數(shù)量，還提高了系統(tǒng)的可靠性。

2. 高精度控制

• 恒流精度高：通過(guò)內(nèi)置高精度的固定峰值電流，LP3716C能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的恒流控制。
• 恒壓精度高：通過(guò)高精度的FB下偏電阻，LP3716C能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的恒壓控制。

3. 低待機(jī)功耗

LP3716C具有極低的待機(jī)功耗，符合現(xiàn)代電子設(shè)備對(duì)節(jié)能的要求。

4. 專(zhuān)利電流驅(qū)動(dòng)技術(shù)

采用專(zhuān)利的電流驅(qū)動(dòng)技術(shù)，有效降低溫升，提高系統(tǒng)效率。

5. 輸出線損補(bǔ)償

內(nèi)置輸出線纜補(bǔ)償功能，可以通過(guò)設(shè)定FB外置上偏電阻的值來(lái)調(diào)節(jié)輸出線纜補(bǔ)償值，確保輸出電壓的穩(wěn)定性。

6. 多種保護(hù)功能

LP3716C集成了多種保護(hù)功能，包括VCC鉗位/欠壓保護(hù)、FB腳上電阻開(kāi)路保護(hù)、輸出短路保護(hù)、輸出過(guò)壓保護(hù)以及過(guò)溫保護(hù)等，確保系統(tǒng)在各種異常情況下都能安全運(yùn)行。

應(yīng)用領(lǐng)域

LP3716C典型應(yīng)用圖如下所示

• 適配器和充電器：為各種電子設(shè)備提供穩(wěn)定的電源。
• LED驅(qū)動(dòng)電源：為L(zhǎng)ED燈具提供高效、穩(wěn)定的電源。
• 線性電源和RCC開(kāi)關(guān)電源升級(jí)換代：用于替代傳統(tǒng)的電源解決方案，提高系統(tǒng)效率和性能。
• 其他輔助電源：為各種輔助設(shè)備提供可靠的電源支持。

工作原理

1. 啟動(dòng)過(guò)程

LP3716C僅需1uA的啟動(dòng)電流。系統(tǒng)上電后，通過(guò)內(nèi)部啟動(dòng)電路給Vcc的電容進(jìn)行充電。當(dāng)Vcc電壓達(dá)到芯片開(kāi)啟閾值時(shí)，芯片內(nèi)部控制電路開(kāi)始工作。系統(tǒng)啟動(dòng)后，Vcc由內(nèi)部專(zhuān)有的供電電路進(jìn)行供電。

2. 恒流控制

LP3716C逐周期檢測(cè)電感的峰值電流，當(dāng)原邊電感中的實(shí)時(shí)電流大于芯片內(nèi)部設(shè)定的最大峰值電流IPK時(shí)，功率管關(guān)斷。輸出電流可以通過(guò)設(shè)定變壓器的匝比來(lái)設(shè)定。計(jì)算公式如下：

其中，Np是變壓器主級(jí)的匝數(shù)，Ns是變壓器次級(jí)的匝數(shù)，IPK是主級(jí)側(cè)的內(nèi)置固定的峰值電流。

3. 恒壓控制

LP3716C通過(guò)電阻采樣反激電壓，電阻分壓后得到的電壓與內(nèi)部基準(zhǔn)比較形成閉環(huán)后，來(lái)恒定輸出電壓Vo。計(jì)算公式如下：

其中，Nf是變壓器輔助繞組匝數(shù)，RFBH是FB外接的上偏電阻，RFBL是FB內(nèi)置的固定下偏電阻，VFB一般按照1.0V計(jì)算，VD為輸出續(xù)流管壓降。

4. 保護(hù)功能

LP3716C內(nèi)置多種保護(hù)功能，確保系統(tǒng)在各種異常情況下都能安全運(yùn)行。這些保護(hù)功能包括：

• VCC鉗位/欠壓保護(hù)：確保芯片在正常電壓范圍內(nèi)工作。
• FB腳上電阻開(kāi)路保護(hù)：防止因電阻開(kāi)路導(dǎo)致的輸出異常。
• 輸出短路保護(hù)：在輸出短路時(shí)保護(hù)系統(tǒng)不受損壞。
• 輸出過(guò)壓保護(hù)：防止輸出電壓過(guò)高損壞負(fù)載設(shè)備。
• 過(guò)溫保護(hù)：在溫度過(guò)高時(shí)自動(dòng)關(guān)閉芯片，防止熱損壞。

LP3716C內(nèi)部框架圖

PCB設(shè)計(jì)指南

在設(shè)計(jì)LP3716C的PCB時(shí)，需要遵循以下指南：

• VCC旁路電容：VCC的旁路電容需要緊靠芯片VCC和GND引腳，以減少寄生效應(yīng)。
• FB引腳：接到FB的分壓電阻必須靠近FB引腳，且節(jié)點(diǎn)要遠(yuǎn)離變壓器原邊繞組的動(dòng)點(diǎn)。
• 功率環(huán)路的面積：減小功率環(huán)路的面積，如變壓器原邊繞組、功率管、母線電容的環(huán)路面積，以及變壓器副邊繞組、整流二極管、輸出電容的環(huán)路面積，以減小EMI輻射。
• C引腳：適當(dāng)增加C引腳的鋪銅面積以提高芯片散熱。

封裝信息

LP3716C采用SOP8L封裝，封裝尺寸如下表所示：

總結(jié)