在現代電子設備中，電源管理芯片的性能和設計復雜性對整個系統的穩定性和成本有著重要影響。LP3716C作為一款由芯茂微推出的隔離型極簡化自供電原邊反饋控制芯片，以其高效、簡潔的設計和強大的功能，為12W 5V 2.4A的電源應用提供了一個理想的解決方案。本文將詳細介紹LP3716C的特性、工作原理、應用領域以及設計優勢。

LP3716C簡介

LP3716C是一款高度集成的隔離型適配器和充電器的自供電PSR（Primary-Side Regulation）控制芯片。它專為簡化系統設計、降低系統成本而設計，同時保持高性能和高可靠性。LP3716C通過固定原邊峰值電流和變壓器原副邊匝比來設置輸出恒流點，通過設定一個FB（反饋）上偏電阻來設置輸出恒壓點。這種設計使得外圍電路極其簡單，減少了元件數量和布板面積。

主要特性

1. 高度集成

LP3716C內置多種功能，包括啟動電路、高精度FB下偏電阻、固定峰值電流等，無需外接啟動電阻和限流電阻。這種高度集成的設計不僅減少了外圍元件數量，還提高了系統的可靠性。

2. 高精度控制

• 恒流精度高：通過內置高精度的固定峰值電流，LP3716C能夠實現高精度的恒流控制。
• 恒壓精度高：通過高精度的FB下偏電阻，LP3716C能夠實現高精度的恒壓控制。

3. 低待機功耗

LP3716C具有極低的待機功耗，符合現代電子設備對節能的要求。

4. 專利電流驅動技術

采用專利的電流驅動技術，有效降低溫升，提高系統效率。

5. 輸出線損補償

內置輸出線纜補償功能，可以通過設定FB外置上偏電阻的值來調節輸出線纜補償值，確保輸出電壓的穩定性。

6. 多種保護功能

LP3716C集成了多種保護功能，包括VCC鉗位/欠壓保護、FB腳上電阻開路保護、輸出短路保護、輸出過壓保護以及過溫保護等，確保系統在各種異常情況下都能安全運行。

應用領域

LP3716C典型應用圖如下所示

• 適配器和充電器：為各種電子設備提供穩定的電源。
• LED驅動電源：為LED燈具提供高效、穩定的電源。
• 線性電源和RCC開關電源升級換代：用于替代傳統的電源解決方案，提高系統效率和性能。
• 其他輔助電源：為各種輔助設備提供可靠的電源支持。

工作原理

1. 啟動過程

LP3716C僅需1uA的啟動電流。系統上電后，通過內部啟動電路給Vcc的電容進行充電。當Vcc電壓達到芯片開啟閾值時，芯片內部控制電路開始工作。系統啟動后，Vcc由內部專有的供電電路進行供電。

2. 恒流控制

LP3716C逐周期檢測電感的峰值電流，當原邊電感中的實時電流大于芯片內部設定的最大峰值電流IPK時，功率管關斷。輸出電流可以通過設定變壓器的匝比來設定。計算公式如下：

其中，Np是變壓器主級的匝數，Ns是變壓器次級的匝數，IPK是主級側的內置固定的峰值電流。

3. 恒壓控制

LP3716C通過電阻采樣反激電壓，電阻分壓后得到的電壓與內部基準比較形成閉環后，來恒定輸出電壓Vo。計算公式如下：

其中，Nf是變壓器輔助繞組匝數，RFBH是FB外接的上偏電阻，RFBL是FB內置的固定下偏電阻，VFB一般按照1.0V計算，VD為輸出續流管壓降。

4. 保護功能

LP3716C內置多種保護功能，確保系統在各種異常情況下都能安全運行。這些保護功能包括：

• VCC鉗位/欠壓保護：確保芯片在正常電壓范圍內工作。
• FB腳上電阻開路保護：防止因電阻開路導致的輸出異常。
• 輸出短路保護：在輸出短路時保護系統不受損壞。
• 輸出過壓保護：防止輸出電壓過高損壞負載設備。
• 過溫保護：在溫度過高時自動關閉芯片，防止熱損壞。

LP3716C內部框架圖

PCB設計指南

在設計LP3716C的PCB時，需要遵循以下指南：

• VCC旁路電容：VCC的旁路電容需要緊靠芯片VCC和GND引腳，以減少寄生效應。
• FB引腳：接到FB的分壓電阻必須靠近FB引腳，且節點要遠離變壓器原邊繞組的動點。
• 功率環路的面積：減小功率環路的面積，如變壓器原邊繞組、功率管、母線電容的環路面積，以及變壓器副邊繞組、整流二極管、輸出電容的環路面積，以減小EMI輻射。
• C引腳：適當增加C引腳的鋪銅面積以提高芯片散熱。

封裝信息

LP3716C采用SOP8L封裝，封裝尺寸如下表所示：

總結