隨著國內中小功率AC-DC隔離電源日趨成熟化,電源製造商對功率密度,性能和價格提出了進一步的需求,為此芯茂微推出了最新一代的中小功率隔離AC-DC電源解決方案,通過高度集成外圍零件的方式來降低方案成本和縮減PCB版面積;同時利用多模式的開關控制技術提升整體方案的系統性能指標。
芯茂微最新一代中小功率解決方案以10W原邊控制晶片LP3715CD為代表,相對於市面既有的10W原邊控制晶片傳統方案,其特性主要體現在「省」與「好」。
從「省」的方面來說,典型應用原理圖對比如下:
對比可以看到,LP3715CD省略兩個啟動電阻,一個VCC供電整流二極體和限流電阻,一個FB下偏電阻,一到兩個CS限流電阻。
啟動電阻是通過晶片內置800V高耐壓電阻集成;VCC的集成供電二極體和限流電阻通過最新一代的BJT自供電技術集成;FB的下偏電阻通過內置高精度零溫度係數電阻集成;CS採樣電阻通過固定原邊峰值電流集成。LP3715CD的峰值電流設定值為610mA中心值,最終閉環輸出電流最大偏差不超過±3%。
在「好」的方面,對LP3715CD重點進行以下電氣參數展示。
LP3715CD採用了專利的PSR增益補償技術和新穎的輸出線纜補償技術,VI曲線圖實測如下:
從上圖可以看出,LP3715CD的輸出線纜補償特性曲線非常平滑,輸出電流的高低壓輸出精度高。
通過優化的BJT驅動,在兼顧功率器件耐壓的同時,極大的降低系統溫升,以提高系統可靠性。典型測試數據如下:
同時LP3715CD採用了最新的音頻抑制方法,在系統輕載的時候強制系統工作頻率在20KHz以上以保證低噪音特性,保證全負載條件下的音頻特性。其調頻特性圖如下所示:
LP3715CD實現了優秀的待機功耗,實測數據如下(假負載3.3Kohm):
LP3715CD採用了新型的啟動方式,相對於第一代的產品系列,具有更強的起機能力,可以實現98%恆流點附近直接進行滿載起機。
LP3715CD採用了漸變抖頻的方式,兼顧輸出紋波和EMI特性,其紋波測試數據和EMI測試圖測試數據如下:
LP3715CD附帶了豐富的保護功能,包括OTP保護,FB電阻開路保護,VCC過壓保護,輸出短路保護。
使用注意事項
LP3715CD採用了最新的自供電技術,VCC的電容儘量採用低ESR電容,並且在PCB布圖的時候VCC電容的兩端儘量靠近晶片的VCC和GND,以實現良好的EMI和可靠性要求,推薦試用高頻低阻電解電容或者貼片電容。LP3715CD系統的輸出電壓請調節FB電阻,輸出電流通過調整變壓器匝比實現,具體可以參照規格書或者應用指南進行設計。