前言

近日,深圳市芯茂微電子有限公司(以下簡(jiǎn)稱“芯茂微”)推出了一款高性能 AC/DC 電源芯片LP3798EXM。該芯片內(nèi)部集成耐壓大于750V的SiC功率管,采用原邊反饋(PSR)控制架構(gòu),可省去光耦和TL431,適用于18W-48W功率段的充電器及適配器。

接下來(lái)充電頭網(wǎng)詳細(xì)介紹一下。

芯茂微 LP3798EXM

LP3798EXM 是一款專為高性能適配器打造的原邊控制(PSR)隔離型恒壓恒流驅(qū)動(dòng)器,其核心優(yōu)勢(shì)在于內(nèi)部集成了一顆耐壓大于 750V 的 SiC 功率管 。

得益于 SiC 材料的高耐壓特性,該芯片能夠有效提升系統(tǒng)在電網(wǎng)電壓波動(dòng)下的安全裕度。同時(shí),LP3798EXM 采用了成熟的原邊反饋控制技術(shù),這使得系統(tǒng)無(wú)需光耦、TL431 及其外圍復(fù)雜的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)即可工作,極大地精簡(jiǎn)了 PCB 布局并降低了 BOM 成本 。芯片采用體積小巧的 ASOP6 封裝 ,非常適合對(duì)空間要求嚴(yán)格的小型化適配器應(yīng)用。

LP3798EXM 支持 CCM(連續(xù)導(dǎo)通模式)和 DCM(斷續(xù)導(dǎo)通模式)多模式混合工作方式 。在恒壓工作狀態(tài)下,芯片能夠根據(jù)負(fù)載變化智能調(diào)節(jié)工作方式:重載時(shí)工作在峰值電流控制的定頻模式,隨著負(fù)載降低自動(dòng)切換至變頻模式,通過(guò)降低系統(tǒng)工作頻率來(lái)提高全負(fù)載范圍內(nèi)的平均效率。在恒流狀態(tài)下,則通過(guò) FB 獲取副邊電流退磁占比、結(jié)合 CS 采樣得到退磁區(qū)間電流平均值,通過(guò)固定所述電流平均值和退磁占比的乘積來(lái)實(shí)現(xiàn)良好的恒流特性。

此外,該芯片具備優(yōu)異的音頻特性和 EMI 特性,內(nèi)部集成的抖頻功能可以有效改善系統(tǒng)傳導(dǎo)干擾,降低輸入濾波器的設(shè)計(jì)難度 。針對(duì)待機(jī)能耗問(wèn)題,LP3798EXM 實(shí)現(xiàn)了低啟動(dòng)電流設(shè)計(jì),配合輕載下的低工作電流,可將待機(jī)功耗控制在 75mW 以內(nèi),滿足嚴(yán)苛的能效標(biāo)準(zhǔn) 。

LP3798EXM 還集成了可編程的輸出線纜補(bǔ)償功能,最大補(bǔ)償電流可達(dá) 36uA,有效解決了因輸出線纜過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致的電壓降問(wèn)題,確保終端設(shè)備獲得穩(wěn)定的充電電壓 。安全性方面,LP3798EXM 提供了完備的多重保護(hù)機(jī)制,涵蓋了輸入欠壓保護(hù)、VCC 過(guò)壓與欠壓保護(hù)、FB 反饋電阻開短路保護(hù)、CS 開短路保護(hù)、輸出短路及過(guò)壓保護(hù)、電感過(guò)電流保護(hù)以及過(guò)溫保護(hù)等功能,全方位保障系統(tǒng)的可靠運(yùn)行 。

這款芯片芯茂微還針對(duì)不同功率需求提供了系列化的選型支持。LP3798EXM 系列包括 LP3798EAM、LP3798EBM、LP3798ESM 和 LP3798ETM 四個(gè)型號(hào),均采用 ASOP6 封裝,主要區(qū)別在于內(nèi)置 SiC 功率管的導(dǎo)通電阻。該系列產(chǎn)品可覆蓋 18W 至 48W 的主流適配器應(yīng)用,其中 LP3798ESM 更是針對(duì)小體積外殼進(jìn)行了專門優(yōu)化,滿足多樣化的設(shè)計(jì)需求。

這是芯茂微基于 LP3798ESM 推出的 24W 適配器方案 Demo。

從圖中可以看出,該方案的 PCB 布局簡(jiǎn)潔。得益于 LP3798EXM 采用的原邊反饋(PSR)控制技術(shù),系統(tǒng)完全省去了光耦、TL431 以及復(fù)雜的次級(jí)補(bǔ)償電路,輸出調(diào)節(jié)與 CV/CC 控制在單芯片內(nèi)完成。配合芯片內(nèi)部集成的耐壓大于 750V 的 SiC 功率管 ,該方案在大幅精簡(jiǎn)外圍元器件、降低 BOM 成本的同時(shí),還有效提升了系統(tǒng)的功率密度與可靠性。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

芯茂微 LP3798EXM 通過(guò)將耐壓大于 750V 的 SiC 功率管與控制器深度集成,并結(jié)合成熟的 PSR 原邊反饋 CV/CC 控制思路,把適配器設(shè)計(jì)中最占空間、占器件的光耦、TL431 以及次級(jí)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)大幅簡(jiǎn)化甚至省去,讓方案在小型化、成本與可靠性之間取得更好的平衡。

LP3798EXM 在輕載效率、EMI 與保護(hù)機(jī)制等維度也做到了較為完善的覆蓋,芯茂微還為該產(chǎn)品提供了覆蓋 18W-48W 功率段的系列化選型支持,為品牌廠商在主流功率段快速推出高能效、小體積的充電器與適配器產(chǎn)品提供了更順手的解決方案。