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在當(dāng)今電子設(shè)備日益小型化、高效化的趨勢下，電源管理芯片的設(shè)計也面臨著更高的要求。LP3717BSL 作為一款極簡化的自供電原邊反饋控制芯片，以其高度集成、外圍設(shè)計簡單、多種保護功能等特點，為適配器、充電器以及其他輔助電源的設(shè)計提供了一種高效、可靠的解決方案。
LP3717BSL 是一款專為隔離型適配器和充電器設(shè)計的自供電 PSR（原邊反饋）控制芯片。該芯片通過外置電阻可調(diào)原邊峰值電流，并利用變壓器原副邊匝比來設(shè)置輸出恒流點。通過設(shè)定反饋引腳（FB）上的偏電阻，可以靈活地設(shè)置輸出恒壓點。為了進一步簡化系統(tǒng)成本，LP3717BSL 內(nèi)置了啟動電路，無需外部啟動電阻，并采用自供電技術(shù)取消了輔助繞組 VCC 供電二極管。此外，該芯片還內(nèi)置了輸出線纜補償功能，能夠有效補償輸出電流在輸出線上的損耗壓降，從而提高輸出電壓的穩(wěn)定性。
圖 1 展示了 LP3717BSL 的典型應(yīng)用電路。在該電路中，芯片通過變壓器與輸入電源相連，通過反饋引腳（FB）與輸出端相連，形成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。通過合理選擇外接電阻的值，可以實現(xiàn)對輸出電壓和電流的精確控制。該電路簡單、高效，能夠滿足大多數(shù)應(yīng)用場景的需求。
LP3717BSL 的電氣參數(shù)如下表所示：
參數(shù) | 符號 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| VCC 啟動電壓 | VCC_ST | 4.5 | - | - | V |
| VCC 鉗位電壓 | VCC_CLAMP | - | 5.1 | - | V |
| VCC 欠壓保護閾值 | VCC_UVLO | 3.1 | - | - | V |
| VCC 啟動電流 | IST | - | 1 | - | uA |
| VCC 工作電流 | ICC1 | - | 300 | - | uA |
| VCC 待機電流 | ICC2 | - | 60 | - | uA |
| 最大峰值電流閾值（SEL 腳懸空） | IPKMAX_SELNC | - | 880 | - | mA |
| 最小峰值電流閾值 | IPKMIN | - | 0.4*IPKMAX | - | mA |
| 前沿消隱時間 | TLEB | - | 450 | - | ns |
| 副邊電流退磁比例 | RTDEM | - | 50 | - | % |
| FB 反饋基準(zhǔn)電壓 | VFB | 0.95 | 1.00 | 1.05 | V |
| 系統(tǒng)推薦最大頻率 | FSWMAX | - | 60 | - | KHz |
| 芯片最小工作頻率 | FSWMIN | 200 | - | - | Hz |
| 抖頻周期 | Tjitter | - | 180 | - | us |
| 線纜補償電流 | ICOMP_LINE | - | 12 | - | uA |
| 輸出短路保護閾值 | VFB_HICCUP | - | 0.5 | - | V |
| FB 過壓保護電壓 | VFB_OVP | 1.35 | 1.40 | 1.45 | V |
| 啟機輸入欠壓保護閾值 | VFB_VINUVP（啟機） | -0.65 | - | - | V |
| 正常工作輸入欠壓保護閾值 | VFB_VINUVP（正常工作） | -0.40 | - | - | V |
| 過熱保護溫度 | TSD | - | 150 | - | ℃ |
| 過溫保護遲滯 | THYS | - | 30 | - | ℃ |
| C、B 電壓 | VCBO | - | 750 | - | V |
| 集電極應(yīng)用電流 | ICESAT | - | 800 | - | mA |
這些參數(shù)確保了 LP3717BSL 在各種工作條件下的穩(wěn)定性和可靠性，能夠滿足不同應(yīng)用場景的需求。
下圖展示了 LP3717BSL 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。芯片內(nèi)部集成了多種功能模塊，包括啟動電路、峰值電流設(shè)置模塊、恒流控制模塊、恒壓控制模塊、保護功能模塊等。這些模塊協(xié)同工作，實現(xiàn)了對電源系統(tǒng)的精確控制和全面保護。
芯片啟動時，僅需 1uA 的啟動電流，通過內(nèi)部啟動電路給 Vcc 電容充電，當(dāng) Vcc 電壓達到芯片開啟閾值時，芯片內(nèi)部控制電路開始工作。系統(tǒng)啟動后，Vcc 由內(nèi)部專有的供電電路進行供電。
SEL 腳外接電阻 RSEL 可以調(diào)節(jié)最大峰值電流 IPKMAX。當(dāng) SEL 腳懸空時，IPKMAX 為 IPKMAX_SELNC（880mA）。通過公式 IPKMAX=RSEL×1212×IPKMAX_SELNC 可以計算出不同 RSEL 值對應(yīng)的 IPKMAX 值，建議 RSEL > 15K。
芯片逐周期檢測電感的峰值電流，當(dāng)原邊電感中的實時電流大于芯片設(shè)定的最大峰值電流 IPKMAX 時，功率管關(guān)斷。輸出電流 IOUT 與變壓器的匝比、峰值電流、開關(guān)周期等因素有關(guān)。通過合理選擇變壓器的匝比和峰值電流，可以實現(xiàn)恒流輸出。
LP3717BSL 通過電阻采樣反激電壓，電阻分壓后的電壓與內(nèi)部基準(zhǔn)比較形成閉環(huán)，從而恒定輸出電壓 Vout。輕載輸出電壓和滿載輸出電壓的計算公式分別為：
其中，RFBH 是 FB 外接的上偏電阻，RFBL 是 FB 外接的下偏電阻，ICOMP_LINE 是滿載經(jīng)過 FB 上偏電阻的輸出線補償電流，Nf 是輔助繞組匝數(shù)，VFB 是基準(zhǔn)電壓（典型值 1.0V），VD 為輸出續(xù)流管壓降，IO 為帶載電流，IOCP 為輸出恒流電流。
LP3717BSL 集成了多種保護功能，包括：
在設(shè)計 LP3717BSL 的 PCB 時，需要遵循以下指南：
LP3717BSL 采用 SOP8L 封裝，封裝尺寸如下表所示：
| 符號 | 尺寸范圍（毫米） |
|---|---|
| A | 1.35 - 1.75 |
| A1 | 0.05 - 0.25 |
| A2 | 1.30 - 1.50 |
| b | 0.30 - 0.51 |
| c | 0.10 - 0.25 |
| D | 4.70 - 5.10 |
| E | 3.80 - 4.05 |
| E1 | 5.80 - 6.20 |
| e | 1.27BSC |
| L | 0.40 - 1.27 |
| θ | 0o - 8o |
這種封裝形式具有良好的散熱性能和較小的尺寸，適合用于緊湊型電源設(shè)計。