S7134B 5V2.4A恒壓恒流芯片憑借其卓越的性能和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，受到了眾多工程師和設(shè)計(jì)師的青睞。本文將深入探討S7134B芯片的參考設(shè)計(jì)，涵蓋其基本特性、電路原理圖、樣機(jī)圖及PCB設(shè)計(jì)、BOM清單以及變壓器規(guī)格參數(shù)等多個(gè)方面，旨在為相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)人士提供一份詳盡的設(shè)計(jì)指南。

S7134B芯片基本特性

S7134B是一款高性能的恒壓恒流控制芯片，專為滿足現(xiàn)代電子設(shè)備對(duì)電源的嚴(yán)格要求而設(shè)計(jì)。以下是該芯片的主要特性：

輸入?yún)?shù)

• 輸入電壓范圍：90V至264V交流電，適用于全球范圍內(nèi)的不同電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，確保了電源的通用性和適應(yīng)性。
• 頻率范圍：47Hz至64Hz，能夠適應(yīng)不同地區(qū)電網(wǎng)的頻率差異，保證電源的穩(wěn)定運(yùn)行。

輸出參數(shù)

• 輸出電壓：穩(wěn)定的5V直流輸出，為各種電子設(shè)備提供精確的電源供應(yīng)。
• 輸出電流：最大可達(dá)2.4A，能夠滿足大多數(shù)移動(dòng)設(shè)備和其他小型電子設(shè)備的充電需求。
• 輸出效率：在230Vac輸入條件下，輸出效率高達(dá)86.2%，體現(xiàn)了芯片在能量轉(zhuǎn)換過程中的高效性，有助于降低能耗和提高電源的整體性能。
• 待機(jī)功耗：僅為69mW，遠(yuǎn)低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，顯著降低了設(shè)備在待機(jī)狀態(tài)下的能源浪費(fèi)，符合環(huán)保和節(jié)能的設(shè)計(jì)理念。
• 過溫保護(hù)：當(dāng)芯片溫度達(dá)到141℃時(shí)，將自動(dòng)啟動(dòng)過溫保護(hù)機(jī)制，有效防止芯片因過熱而損壞，提高了電源的安全性和可靠性。
• 短路保護(hù)：具備自恢復(fù)功能，能夠在輸出短路時(shí)迅速切斷電源，并在短路解除后自動(dòng)恢復(fù)正常供電，進(jìn)一步增強(qiáng)了電源的安全性和穩(wěn)定性。

電路原理圖

S7134B芯片的電路原理圖是其參考設(shè)計(jì)的核心部分，它詳細(xì)展示了芯片如何與其他電子元件協(xié)同工作，以實(shí)現(xiàn)恒壓恒流的電源輸出。以下是電路原理圖的簡(jiǎn)要說明：

輸入整流濾波部分

輸入的交流電首先經(jīng)過一個(gè)整流橋（DB1），將交流電轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流電。隨后，通過一個(gè)大容量的電解電容（C1）進(jìn)行濾波，以減少電壓的波動(dòng)，為后續(xù)的電路提供較為穩(wěn)定的直流電壓。

控制芯片部分

S7134B芯片（U1）是整個(gè)電路的核心，它通過檢測(cè)輸出電壓和電流，自動(dòng)調(diào)整開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)恒壓恒流的控制功能。芯片的VCC引腳連接到一個(gè)輔助電源，為其提供工作電壓；FB引腳則用于接收反饋信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)精確的電壓和電流調(diào)節(jié)。

開關(guān)管與變壓器部分

開關(guān)管（通常為一個(gè)MOSFET）在S7134B芯片的控制下，以高頻的方式導(dǎo)通和截止，將直流電壓轉(zhuǎn)換為高頻脈沖電壓。這些脈沖電壓隨后通過一個(gè)高頻變壓器（T1）進(jìn)行降壓和隔離，以獲得所需的低壓輸出。變壓器的繞制參數(shù)對(duì)電源的性能至關(guān)重要，將在后續(xù)部分詳細(xì)介紹。

輸出整流濾波部分

變壓器次級(jí)輸出的脈沖電壓經(jīng)過一個(gè)整流二極管（D1）整流后，再次通過一個(gè)電解電容（C2）進(jìn)行濾波，最終得到穩(wěn)定的5V直流輸出電壓。此外，電路中還包含了一些輔助元件，如貼片電阻和電容，用于實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)功能和優(yōu)化電路性能。

樣機(jī)圖及PCB設(shè)計(jì)

樣機(jī)實(shí)物圖

S7134B芯片的樣機(jī)實(shí)物圖展示了其實(shí)際的外觀和尺寸。樣機(jī)通常采用緊湊的設(shè)計(jì)，以適應(yīng)各種小型電子設(shè)備的安裝需求。在樣機(jī)的正面，可以看到主要的電子元件，如變壓器、電解電容、整流橋等；而在背面，則是復(fù)雜的PCB走線和一些小型的貼片元件。

PCB設(shè)計(jì)

• 布局優(yōu)化：將高頻元件（如開關(guān)管和變壓器）放置在靠近芯片的位置，以減少高頻干擾。同時(shí)，確保電源的地線和信號(hào)地線分開布線，以避免地線噪聲對(duì)電路的影響。
• 散熱設(shè)計(jì)：考慮到S7134B芯片在工作過程中會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，PCB設(shè)計(jì)中需要充分考慮散熱問題。可以通過增加散熱孔、采用大面積的銅箔散熱等方式，提高PCB的散熱性能，確保芯片在高負(fù)載條件下的穩(wěn)定運(yùn)行。
• 電磁兼容性（EMC）設(shè)計(jì)：為了滿足電磁兼容性的要求，PCB設(shè)計(jì)中需要采取一些措施來減少電磁干擾。例如，合理布置元件的位置，使信號(hào)線盡可能短且遠(yuǎn)離電源線；在PCB的邊緣設(shè)置屏蔽地，以減少外部干擾對(duì)電路的影響。

BOM清單

以下是S7134B芯片參考設(shè)計(jì)的BOM清單，詳細(xì)列出了所需的各種電子元件及其規(guī)格和用量：

SMD類元件

DIP類元件

變壓器規(guī)格參數(shù)

變壓器是S7134B芯片參考設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵元件之一，其性能直接影響到電源的輸出質(zhì)量和效率。以下是變壓器的詳細(xì)規(guī)格參數(shù)：

繞制參數(shù)

規(guī)格參數(shù)

• 骨架：EE1610立式(5+2)，磁芯材質(zhì)為PC40或同等材質(zhì)，有效截面積Ae=38mm2。
• 繞組線材：N1、N2、N4采用2UEW漆包線；N3采用三層絕緣線。
• 磁芯接地：PIN2接地。
• 絕緣膠帶：采用3M900或同等材質(zhì)的絕緣膠帶。
• 初級(jí)繞組感量：Lp=0.95mH±5%（測(cè)試條件：0.3V, 10kHz）。
• 漏感量：Llk要求控制在初級(jí)繞組的5%以內(nèi)（測(cè)試條件：0.3V, 10kHz）。
• 耐壓測(cè)試：3KV, 5mA, 1Min。
• 成品要求：浸凡立水，剪掉PIN3腳。

性能評(píng)估

S7134B芯片的性能評(píng)估是衡量其參考設(shè)計(jì)成功與否的重要標(biāo)準(zhǔn)。以下是該芯片在不同輸入電壓和負(fù)載條件下的性能表現(xiàn)：

效率測(cè)試

在90Vac至264Vac的輸入電壓范圍內(nèi)，S7134B芯片的效率均滿足六級(jí)能效要求。具體數(shù)據(jù)如下表所示：

待機(jī)功耗測(cè)試

在不同輸入電壓下，S7134B芯片的待機(jī)功耗均低于75mW，滿足六級(jí)能效的待機(jī)功耗要求。具體數(shù)據(jù)如下表所示：

紋波測(cè)試

在不同輸入電壓下，S7134B芯片的輸出紋波電壓均較低，保證了輸出電壓的穩(wěn)定性。具體數(shù)據(jù)如下表所示：

動(dòng)態(tài)響應(yīng)測(cè)試

在不同輸入電壓和負(fù)載變化條件下，S7134B芯片的輸出電壓能夠在短時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)，體現(xiàn)了良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。具體數(shù)據(jù)如下表所示：

總結(jié)