LinkSwitch-II內的控制器如何切換到恒流模式
圖所示為一個5 W通用輸入電源的電路圖,該設計采用了Power Integrations的LinkSwitch-II系列產品LNK-616PG。本設計適用于手機充電器、USB充電器或任何需要5V電壓1A電流要求的應用。
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,使本設計能以充足的裕量輕松滿足EN55022 B級傳導EMI要求,且無需Y電容。防火、可熔、繞線式電阻RF1提供嚴重故障保護,并可限制啟動期間產生的浪涌電流。圖顯示U1通過可選偏置電源實現供電,這樣可以降低空載功耗并提高輕載時的效率。電容C4對U1提供去耦,其值決定電纜壓降補償的數量。
在恒壓階段,輸出電壓通過開/關控制進行調節(jié),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(wěn)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(yōu)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。作為對FB引腳電壓下降的響應,開關頻率將下降,從而實現線性恒流輸出。D5、R3、R4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R4擁有相對較大的值,用于避免漏感引起的漏極電壓波形振蕩,這樣可以改善穩(wěn)壓和減少EMI的生成。二極管D7對次級進行整流,C7對其進行濾波。C6和R8可以共同限制D7上的瞬態(tài)電壓尖峰,并降低傳導及輻射EMI。電阻R9充當輸出假負載,可以確??蛰d時的輸出電壓處于可接受的限制范圍內。反饋電阻R5和R6設定恒流階段的最大工作頻率(從而設定輸出電流)與恒壓階段的輸出電壓。