5V1A USB充电器方案FT838NB1
FT838NB/FT838RNA的封装格式为SOP8,满足无铅或绿色环保标准。
FMD一级代理，提供原厂技术支持及样品测试
欢迎来电获取详细方案资料
联系人：刘霞凤
电话：0755-83228269 18320771883
Q Q：2850187695
这份应用资料介绍了FT838NB/FT838RNA系列原边反馈控制芯片及其应用电路。详细描述了它的特点和工作原理，并结合实际的应用方案介绍外围电路的设计流程。
特点
无光耦及TL431反馈
脉冲频率调制控制模式(PFM)
内置功率NPN三极管
内置抖频功能来改善EMI性能
每一个开关周期的电流限制功能
过压保护(OVP)
欠压锁定(UVLO)
输出短路保护
内置输出线损补偿
输入线电压补偿提高输出电流精度
应用范围
待机功耗要求严格的待机电源应用
手机，PDA，数码相机等电池充电器产品
ADSL, 无绳电话等适配器产品
LED射灯、灯杯和球泡灯等照明产品
芯片版本与管脚定义
|
芯片本版 |
线损补偿比例 |
|
FT838NB0 |
0% |
|
FT838NB1 |
3% |
|
FT838NB2 |
6% |
|
FT838NB3 |
9% |
|
FT838RNA |
N/A |
FT838NB内置输出线损补偿，用户可根据实际输出导线情况选择合适的芯片版本。FT838RNA主要应用于LED驱动应用，故无线损补偿。
|
管脚号 |
管脚名称 |
注解 |
|
|
1 |
CS |
初级电流检测端 |
|
|
2 |
FB |
输出电压反馈端 |
|
|
3 |
VCC |
供电端 |
|
|
4 |
NC |
该管脚悬空 |
|
|
5 |
GND |
芯片的地 |
|
|
6 |
|
||
|
7 |
C |
功率NPN的集电极 |
|
|
8 |
|
介绍
FT838NB这款高度集成的原边反馈控制芯片包含了许多功能，内置功率NPN开关，这些功能有效地提高了小功率反激变换器性能。原边反馈的拓扑结构简化了电路设计，降低了物料成本。通过芯片内部的抖频技术，使得EMI处理更加简单。所以，与传统线性变压器设计电路比较，产品成品体积小，重量轻。
FT838NB这款原边反馈控制芯片工作在脉冲频率调制（PFM）模式下，负载越轻，频率越小；所以轻载时系统的功耗很小。FT838NB启动电流最大为5uA；所以可以使用很大的启动电阻从而提高了节能效果。
FT838NB这款原边控制芯片同时也提供了非常多的保护功能。FB引脚配置了输入欠压锁定。每一周期的电流限制和恒流控制保证了在重载下的过流保护。另外，芯片能快速关断；当异常状况解除后能及时重启。
通过使用这款原边反馈的芯片，充电器(或适配器, LED驱动电源) 能够用很少的外围器件和最低的成本实现恒压和恒流的功能。
图4所示
输出电流Io在断续模式(DCM)的反激拓扑中可以通过方程(1) 来表达。
其中Nps是原边与副边线圈匝数比。Rcs是电流检测电阻的阻值。 Vcsth是Rcs上的电压限制值。芯片内部设定Vcsth=0.55V所以，输出电流Io可以通过Nps和Rcs来计算，确定好Nps和Rcs后，原边反馈控制芯片就可以确定功率三极管的关断时间，从而提供恒定的输出电流。
通过在 DCM下良好的变压器设计，原边反馈控制芯片能够实现精确而稳定的恒流输出特性。在接下来的篇章中，有一个变压器的具体设计的介绍。
原边反馈控制芯片在恒压工作模式下时工作频率随着负载电流的减小而减小负载电流减小到0时频率降到最低。有了这种控制模式电源控制芯片能轻松满足最严格的功率转换效率的要求。同时为了改善输出瞬态相应特性在频率随负载电流减小的同时降低原边峰值电流避免空载时输出频率过低达到提高输出瞬态相应速度的目的。
频率抖动这款原边反馈控制芯片集成了内部的抖频功能来提高 EMI的性能。输出电压电流特性电池充电器一般会设计两种工作模式恒压充电与恒流充电。图5所示为基本的充电特性。当电池电压很低时充电器工作在恒流充电状态。这是电流充电的主要方式。当电池电压达到它的最终电压时电流便逐渐停止。充电器便进入恒压充电模式。最终充电电流逐渐减小直到零。
启动电路 当电源启动时，如图6所示输入电压Vbus通过启动电阻R1对电容C1进行充电。当电容的电压(VCC)达到芯片启动电压(VCC-ON)时原边反馈控制芯片开始启动。其中VCC-ON是芯片启动电压 Ist是芯片启动电流。
系统设计变压器设计是系统设计中最关键的部分系统的工作频率、最大饱和磁通密度和系统工作状态(DCM)等都由变压器设定。下面以5V1A为例介绍设计步骤及对应的Excel应用。
以下为设计中用到的参数及其表示方法
Vac_min：最小交流输入电压
Vac_max：最大交流输入电压
Vdc_min：输入母线电压最小值
Vdc_max：输入母线电压最大值
C1：主输入电容的容值
T：开关管工作周期
f：开关管工作频率
FL：交流输入电压频率
Ton：功率三极管开通时间
Tdis：输出电感放电时间
L：初级电感量
Ls：次级电感量
Ipk：初级电流峰值
Ipks：次级电流峰值
Np：初级线圈匝数
Ns：次级线圈匝数
Naux：辅助绕组线圈匝数
Nps：初次级线圈匝数比
Vo：输出电压
Io：输出电流
VD：输出二极管的正向压降
Vs：Vo与VD之和
Vaux：辅助绕组供电电压
n：变压器转换效率
K：芯片内部设定的比例参数
Rcs：初级电流采样电阻
Vcsth：Rcs上电压的限制值
1. 设定已知参数交流输入电压Vac_min=90VVac_max=265V输入交流电压频率FL=50HZ输出Vo=5VIo=1A;系统工作频率f=60KHZ恒流比例系数K=4(芯片内部设定)磁芯规格EE16磁芯截面积AE =19.2mm2最大磁通密度Bm=270mT反馈供电电压Vaux=9.5V
2. 确定输入电容C1根据经验当输入交流电压范围为90264V时输入电容C1一般根据输入功率来选择其典型值为 2uF/W由于输出为5V1AExcel表格中计算出C1推荐值为11.8uF可以选择两个6.8uF即13.6uF所以在设计表格的C1修正值中填入13.6。
3. 确定最低BUS电压和最高BUS电压
FMD一级代理，提供原厂技术支持及样品测试
欢迎来电获取详细方案资料
联系人：刘霞凤
电话：0755-83228269 18320771883
Q Q：2850187695
*博客内容为网友个人发布，仅代表博主个人观点，如有侵权请联系工作人员删除。
发布文章
