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(多图) 基于AP3700的充电器解决方案

吕述庄?? BCD半导体公司?? 2007年05月15日 ?? 收藏0

  AP3700采用BCD公司CMOS工艺制成,是射极驱动方式的电流型PWM控制器,驱动普通的高压NPN三极管。该控制器只有三个引脚,即电源端VCC、脉冲输出端OUT和接地端GND,电压反馈输入和电源端VCC合用一只引脚,提高了集成度。抖频技术降低了系统EMI,使得不需要Y电容仍容易满足电磁兼容要求。跳频技术又降低了空载条件下的输入功率。

图1充电器解决方案电路图


  图1是基于AP3700的充电器解决方案。AP3700(U1)的脉冲输出脚直接驱动三极管Q1的发射极,电网上电后,U1的OUT脚首先从Q1的发射极获得能量,实现启动。C6、R7和C5是环路补偿元件,再配合恒压恒流元件U2实现对负载端电压和电流的稳定性调节。整体方案具有最好的性能,例如待机功率、EMI、转换效率、动态特性等性能达到了高性能充电器的指标要求。另外,该方案的器件(见表1)数量不多,三极管、电容电阻等价格便宜,因而这是一种性价比较好的充电器方案。

  这里以5V/1A充电器系统为例,介绍主要测试结果。(1)空载输入功率低:轻载和空载时,控制器从正常的PWM方式自动切换到“Skip cycle”模式。在230V电网电压范围内空载输入功率小于0.15W,满足

CEC标准规定的极限值0.3W。(2)电源转换效率高:电源能效标准很乱,非强制性的主要有美国的“Energy Star”和欧洲的“Blue Angel”标准;更为苛刻的则是美国加州制定的强制性标准(CEC标准),它规定了电源平均效率必须满足公式0.5+0.09lnPo,而平均效率是0.25Po, 0.5Po, 0.75Po和Po条件下的加权值。AP3700的启动电流和工作电流均很低,分别是0.22mA 和0.45mA;电源端工作电压VCC低(3.65V~5.25V),因此启动电阻损耗和控制器损耗都很低,低于0.1W。充电器输出端的主要损耗是限流电阻R14产生的,电流采样端电压Vsense固定为0.2V,输出1A负载电流时损耗为0.2W。AP3700的系统方案很容易满足CEC标准。(3)充电特性理想:充电特性曲线表明:满载空载的负载调整率好;短路电流小,最大电流就是恒流充电电流;恒流范围宽,1.5V~5.05V。(4)瞬态特性好:AP3700采用电流模式控制,且始终保持断续模式运行,这都使得输入输出的传输函数简单,因而瞬态响应速度快、电压过冲小(350mV)。(5)器件温度可靠:这里的操作完全是按照严格的测试程序,PCB板安装到标准的充电器外壳里。在外壳环境温度为40℃时进行老化实验,通过探头测试几个核心器件的表面温度:AP3700的表面温度低,功率器件APT13003和APD240的表面温度也在正常规范内。(6)EMI特性:传导EMI的准峰值数据,具有6dB以上的裕量;辐射EMI的水平和垂直方向的EMI数据,4米天线360度扫描,仍有6dB以上的裕量。

该方案的器件见表1数量不多三极管电容电阻等价格便宜因而这是一种性价比较好的充电器方案

表2几种常见充电器方案的综合比较


  采用TO-92封装的AP3700方案,看上去没有集成电源解决方案或自激振荡RCC方案简洁,但AP3700方案决不是低端方案,详细对比见表2。


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AP3700? 充电器? PWM控制器?

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