電源管理：PI芯片2.75W恒壓/恒流輸入充電器

圖1所示為2.75 W恒壓／恒流(CV/CC)通用輸入充電器電源的電路圖，該設(shè)計(jì)采用了Power Integrations的LinkSwitch系列產(chǎn)品LNK613DG。這種設(shè)計(jì)非常適合手機(jī)或類似的USB充電器應(yīng)用，包括手機(jī)電池充電器、USB充電器或任何有恒壓／恒流特性要求的應(yīng)用。

在本設(shè)計(jì)中，二極管D1至D4對(duì)AC輸入進(jìn)行整流，電容C1和C2對(duì)DC進(jìn)行濾波。L1、C1和C2組成一個(gè)π型濾波器，對(duì)差模傳導(dǎo)EMI噪聲進(jìn)行衰減。這些與Power Integrations的變壓器E-sheild?技術(shù)相結(jié)合，使本設(shè)計(jì)能以充足的裕量輕松滿足EN55022 B級(jí)傳導(dǎo)EMI要求，且無需Y電容。防火、可熔、繞線式電阻RF1提供嚴(yán)重故障保護(hù)，并可限制啟動(dòng)期間產(chǎn)生的浪涌電流。圖1顯示U1通過可選偏置電源實(shí)現(xiàn)供電，這樣可以將空載功耗降低到40 mW以下。旁路電容C4的值決定電纜壓降補(bǔ)償?shù)臄?shù)量。1 μF的值對(duì)應(yīng)于對(duì)一條0.3 Ω、24 AWG USB輸出電纜的補(bǔ)償。（10 μF電容對(duì)0.49 Ω、26 AWG USB輸出電纜進(jìn)行補(bǔ)償。）在恒壓階段，輸出電壓通過開關(guān)控制進(jìn)行調(diào)節(jié)。輸出電壓通過跳過開關(guān)周期得以維持。通過調(diào)整使能與禁止周期的比例，可以維持穩(wěn)壓。這也可以使轉(zhuǎn)換器的效率在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)得到優(yōu)化。輕載（涓流充電）條件下，還會(huì)降低電流限流點(diǎn)以減小變壓器磁通密度，進(jìn)而降低音頻噪音和開關(guān)損耗。隨著負(fù)載電流的增大，電流限流點(diǎn)也將升高，跳過的周期也越來越少。

當(dāng)不再跳過任何開關(guān)周期時(shí)（達(dá)到最大功率點(diǎn)），LinkSwitch-II內(nèi)的控制器將切換到恒流模式。需要進(jìn)一步提高負(fù)載電流時(shí)，輸出電壓將會(huì)隨之下降。輸出電壓的下反映在FB引腳電壓上。作為對(duì)FB引腳電壓下降的響應(yīng)，開關(guān)頻率將線性下降，從而實(shí)現(xiàn)恒流輸出。

D5、R2、R3和C3組成RCD-R箝位電路，用于限制漏感引起的漏極電壓尖峰。電阻R3擁有相對(duì)較大的值，用于避免漏感引起的漏極電壓波形振蕩，這樣可以防止關(guān)斷期間的過度振蕩，從而降低傳導(dǎo)EMI。

二極管D7對(duì)次級(jí)進(jìn)行整流，C7對(duì)其進(jìn)行濾波。C6和R7可以共同限制D7上的瞬態(tài)電壓尖峰，并降低傳導(dǎo)及輻射EMI。電阻R8和齊納二極管VR1形成一個(gè)輸出假負(fù)載，可以確?？蛰d時(shí)的輸出電壓處于可接受的限制范圍內(nèi)，并確保充電器從AC市電斷開時(shí)電池不會(huì)完全放電。反饋電阻R5和R6設(shè)定最大工作頻率與恒壓階段的輸出電壓。