由LNK603构成的8V、300mA(2.4W)恒压/恒流式充电器电路如图5-6所示,可用作带基座的手机充电器。LNK603属于LinkSwitch-Ⅱ系列精密恒压/恒流式单片开关电源集成电路,它不仅能省去光耦合器和二次侧恒压/恒流控制电路,还能对高频变压器的容差、输入电压、环境温度变化及充电器的输出引线压降进行补偿,使输出电压及输出电流均达到高精度指标。该充电器的平均效率为75%,恒压精度为±5%,恒流精度为±10%,并具有输出短路保护和开环保护功能。
图5-6 由LNK603构成的8V、300mA(2.4W)恒压/恒流式充电器电路
交流输入电压依次经过桥式整流器VD1~VD4、滤波电容C1和C2,获得直流高压。由电感L1、L2、C1和C2组成π型EMI滤波器,能滤除串模电磁干扰。RV采用标称电压为275V的防火型压敏电阻,可限制在启动电源时产生的浪涌电流。由R1、R2、C3和VD5构成RCD型钳位电路,对漏感产生的尖峰电压进行限制。R2的阻值选300Ω,可防止由漏感引起的自激振荡。
在恒压阶段,输出电压通过LNK603中的开/关控制器进行调节。调整使能开关周期与禁止开关周期的比例关系,即可维持输出电压的稳定。还可根据输出负载情况降低开关损耗,使电源效率在整个负载范围内得到提高。轻载(即涓流充电)时,LNK603能自动降低一次侧电流的限流点。一旦达到最大输出功率点时,LNK603内部的控制器就切换到恒流模式。
输出整流管VD7采用SS15型1A/50V的肖特基二极管,C7为输出滤波电容。R6和C6用于限制VD7上的瞬态尖峰电压,并抑制高频噪声干扰。R7为假负载,可确保空载时输出电压不超过规定范围。R3和R4为反馈电阻,用于设定恒压阶段的输出电压及恒流阶段的输出电流。
设计要点:(www.xing528.com)
(1)高频变压器采用EE16型铁氧体磁心。一次绕组用ϕ0.14mm漆包线绕108匝,二次绕组用ϕ0.56mm漆包线绕10匝,偏置绕组用ϕ0.23mm漆包线3股并绕9匝,屏蔽绕组用ϕ0.25mm漆包线双股并绕12匝。一次绕组的电感量LP=2.28mH(允许偏差±10%),最大漏感量LP0=65μH,谐振频率大于800kHz。
(2)滤波电容C7应选择低等效串联电阻(ESR)的电容器,以改善滤波效果,省去后级LC型滤波器。
(3)为提高调节输出电压和输出电流的精度,反馈电阻R3和R4需采用误差为1%的精密电阻。
(4)设计印制电路板(PCB)时旁路电容C4应靠近LNK603,还要尽量减小钳位保护电路和输出整流管的环路面积,以降低电磁干扰。
(5)若对平均效率要求不高(允许降至72%~73%),为降低成本,VD7可用快恢复或超快恢复二极管来代替。必要时需重新调节R3和R4,确保输出电压保持恒定。
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