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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?技術相結合(he),使本設計(ji)能以(yi)充足(zu)的(de)裕(yu)量(liang)(liang)輕松滿足(zu)EN55022 B級傳導EMI要(yao)求,且(qie)無需Y電(dian)(dian)容。防火、可熔(rong)、繞(rao)線式電(dian)(dian)阻RF1提(ti)供(gong)嚴(yan)重故障保(bao)護,并可限(xian)制啟動期間產生的(de)浪涌電(dian)(dian)流。圖1顯示U1通過可選偏置電(dian)(dian)源實現供(gong)電(dian)(dian),這樣可以(yi)降低空載(zai)功耗(hao)并提(ti)高輕載(zai)時(shi)的(de)效率。電(dian)(dian)容C4對U1提(ti)供(gong)去耦,其值決定(ding)電(dian)(dian)纜壓(ya)降補償的(de)數量(liang)(liang)。

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(wei)對(dui)FB引腳電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)下降的響應,開關頻(pin)率(lv)將下降,從而實現線性(xing)恒流(liu)(liu)輸出(chu)。D5、R3、R4和(he)C3組成RCD-R箝位電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu),用(yong)于(yu)限制(zhi)漏(lou)感引起的漏(lou)極(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)尖峰。電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)R4擁有相(xiang)對(dui)較大的值,用(yong)于(yu)避免漏(lou)感引起的漏(lou)極(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)波形(xing)振蕩,這樣(yang)可以(yi)(yi)改(gai)善穩壓(ya)(ya)和(he)減(jian)少(shao)EMI的生(sheng)成。二極(ji)管(guan)D7對(dui)次級進行(xing)(xing)整(zheng)流(liu)(liu),C7對(dui)其進行(xing)(xing)濾波。C6和(he)R8可以(yi)(yi)共同限制(zhi)D7上的瞬(shun)態電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)尖峰,并降低傳導及輻射EMI。電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)R9充當輸出(chu)假負載(zai),可以(yi)(yi)確保空載(zai)時的輸出(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)處于(yu)可接受的限制(zhi)范圍內。反(fan)饋電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)R5和(he)R6設定恒流(liu)(liu)階段的最大工(gong)作頻(pin)率(lv)(從而設定輸出(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu))與(yu)恒壓(ya)(ya)階段的輸出(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)。

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