积分规则 网站地图 帮助中心    
嵌入式软件 单 片 机 DSP 存储器 传感控制 光电显示
嵌入式硬件 CPLD/FPGA SOPC AD/DA 接口电路 模拟设计
I C设计 通信产品 汽车电子 电源产品 消费电子 数控系统
工业控制 军工/航天 安防产品 医疗电子 计算机外设 测试测量
供应 I C
求购 公司库

  IC 求购 销售 公司 论文 DATASHEET 参考设计 论坛
当前位置: 首页 >> 行业应用 >> 电源系列 >> 应用笔记
  相关分类:
2.75W低成本USB充电器/适配器参考设计
 
作者:Power Integrations公司   来源:EDN China    点击数:104   更新时间:2008-7-25
您可以添加到网摘 让更多人关注此文章:

    设计特色
  • 采用革新性控制概念,能够实现元件数量少、成本极低的解决方案
  •   初级侧控制省去了次级侧控制器和光耦器
  •   恒压(CV)精度:±5%
  •   恒流(CC)精度:±10%
  •   带迟滞恢复的过热保护功能可确保PCB温度在所有条件下均处于安全范围内
  •   自动重启动:输出短路和开环保护
  • 极高能效
  •   整个负载范围内的平均效率:74%(能源之星2.0要求为64%)
  •   空载输入能耗:在230 VAC输入情况下小于40 mW
  • 轻松满足以下标准要求:
  •   EN55022和CISPR-22 B级传导EMI要求(EMI裕量>10 dBμV)
  •   IEC 61000-4-5 3级AC电涌和ESD承受力
  •   满足<5 mA的电池放电要求

  工作原理

  图1所示为2.75 W恒压/恒流(CV/CC)通用输入充电器电源的电路图,该设计采用了Power Integrations的LinkSwitch系列产品LNK613DG。这种设计非常适合手机或类似的USB充电器应用,包括手机电池充电器、USB充电器或任何有恒压/恒流特性要求的应用。

 2.75 W恒压/恒流通用输入充电器电源的电路图

点击看原图

图 1. 2.75 W恒压/恒流通用输入充电器电源的电路图

  在本设计中,二极管D1至D4对AC输入进行整流,电容C1和C2对DC进行滤波。L1、C1和C2组成一个π型滤波器,对差模传导EMI噪声进行衰减。这些与Power Integrations的变压器E-sheild™技术相结合,使本设计能以充足的裕量轻松满足EN55022 B级传导EMI要求,且无需Y电容。防火、可熔、绕线式电阻RF1提供严重故障保护,并可限制启动期间产生的浪涌电流。

  图1显示U1通过可选偏置电源实现供电,这样可以将空载功耗降低到40 mW以下。旁路电容C4的值决定电缆压降补偿的数量。1μF的值对应于对一条0.3 Ω、24 AWG USB输出电缆的补偿。(10 μF电容对0.49 Ω、26 AWG USB输出电缆进行补偿。)

  在恒压阶段,输出电压通过开关控制进行调节。输出电压通过跳过开关周期得以维持。通过调整使能与禁止周期的比例,可以维持稳压。这也可以使转换器的效率在整个负载范围内得到优化。轻载(涓流充电)条件下,还会降低电流限流点以减小变压器磁通密度,进而降低音频噪音和开关损耗。随着负载电流的增大,电流限流点也将升高,跳过的周期也越来越少。

  当不再跳过任何开关周期时(达到最大功率点),LinkSwitch-II内的控制器将切换到恒流模式。需要进一步提高负载电流时,输出电压将会随之下降。输出电压的下降反映在FB引脚电压上。作为对FB引脚电压下降的响应,开关频率将线性下降,从而实现恒流输出。

  D5、R2、R3和C3组成RCD-R箝位电路,用于限制漏感引起的漏极电压尖峰。电阻R3拥有相对较大的值,用于避免漏感引起的漏极电压波形振荡,这样可以防止关断期间的过度振荡,从而降低传导EMI。

  二极管D7对次级进行整流,C7对其进行滤波。C6和R7可以共同限制D7上的瞬态电压尖峰,并降低传导及辐射EMI。电阻R8和齐纳二极管VR1形成一个输出假负载,可以确保空载时的输出电压处于可接受的限制范围内,并确保充电器从AC市电断开时电池不会完全放电。反馈电阻R5和R6设定最大工作频率与恒压阶段的输出电压。

  设计要点

  • 选择电容C7作为低ESR型电容,可以满足输出电压纹波要求,而无需使用后级LC滤波器。
  • 如果可以接受较低的平均效率(降低3%到4%),则用PN结型二极管来替代D7,这样可降低成本。然后根据需要重新调节R5和R6,确保输出电压保持基本恒定。
  • 在PCB板上,将旁路引脚电容(C4)靠近U1放置。
  • 减小箝位和输出二极管的环路面积,以降低EMI。
  • 使AC输入和开关节点保持一定距离,降低可能会绕开输入滤波的噪声耦合。
  • U1上高压引脚与低压引脚之间的爬电距离非常大,可以避免产生电弧并提高可靠性,这在非常潮湿的条件下特别重要。
  • R5和R6应使用容差为1%的电阻,这样可以提高电压和电流调节的准确度。
  • 25 °C情况下随输入电压变化的典型恒流/恒压特性曲线
  • 图 2. 25 °C情况下随输入电压变化的典型恒流/恒压特性曲线
  • EN55022 B标准的传导EMI结果。测量电压为230 VAC,输出RTN连接到接地端
  • 图 3. EN55022 B标准的传导EMI结果。测量电压为230 VAC,输出RTN连接到接地端

表 1. 变压器参数。(AWG = 美国线规,TIW = 三层绝缘线,NC = 无连接)

变压器参数



相关文章
· 基于MSP430的烟雾报警器优化设计[278]
· 一种简单有效的面向过程软件设计思想[137]
· 嵌入式DDR息线的布线分析与设计[126]
· 为当今的电子设计选择合适的音频转换器[160]
· 基于MAX264的程控滤波器[110]
热门评论排行
·VHDL设计中电路简化问题的
·ARM嵌入式系统基础教程(N
·江苏嵌入式Linux教育培训
·ARM处理器应用开发4步骤
·锐极LINUX驱动培训班定于

文章评论
    没有任何评论
*只显示最新10条评论。评论内容只代表网友观点,与本站立场无关。更多评论
发表评论
  * 请先[登陆]再进行评论,谢谢。
评分: 1分 2分 3分 4分 5分
内容: *
发帖须知:
一.所发文章必须遵守《互联网电子公告服务管理规定》;
二.严禁发布供求代理信息,公司介绍,产品信息等广告宣传信息;
三.严禁恶意重复发帖;
四.严禁对个人,实体,民族,国家等进行漫骂,污蔑,诽谤。
 
热点新闻 [更多]
 
电子制造业如何化危为机
谁能成为“Wii”加速度传感器的新供
AMD抨击英特尔拖延反垄断指控案作法
台湾立院通过DRAM业整并提案&nb
Vishay 推出面向工业
中航芯控:医疗领域RFID应用势在必
安森美半导体为DDR3存储器模块应用
避免危及半导体业 德出手挽
HP实验室展示集CMOS电路与忆阻器
全球第二大代工巨头伟创力瘦身应对金融
 
热门下载 [更多]
 
[ PCB设计] Protel99教程下载
[ ] 手把手学单片机20个例
[ ] 单片机做的智能台灯
[ ] 单片机入门书
[ ] linux系统移植开发文档
[ ] IC卡的读写程序
[ ] 8051单片机C语言彻底应用
[ 常用软件] 555定时器电路设计软件V1.2
[ 常用软件] 51定时器计算软件
[ ] ARM处理器应用开发4步骤
 
论坛新帖 [更多]
 
[原创]工业平板电脑PVT-P...
Palm软件设计前的六问...
李嘉诚传中给年轻人提出了53条...
WindRiver产品介绍...
嵌入式Linux的GDB远程调...
ARM无痛苦起步...
最豪华适用的S3C2440开发...
[推荐]10MF020以太网数...
[推荐]10MF020以太网数...
[推荐]F020以太网核心模块...

 
赞助商 [更多]
 

ICP许可证号:[粤 05056597]
联系电话:010-82517432 82517615 传真: 010-82517615

版权所有 Copyright © 2006 嵌入式技术网