在当今电子设备日益小型化、高效化的趋势下，电源管理芯片的设计也面临着更高的要求。LP3717BSL 作为一款极简化的自供电原边反馈控制芯片，以其高度集成、外围设计简单、多种保护功能等特点，为适配器、充电器以及其他辅助电源的设计提供了一种高效、可靠的解决方案。

芯片概述

LP3717BSL 是一款专为隔离型适配器和充电器设计的自供电 PSR（原边反馈）控制芯片。该芯片通过外置电阻可调原边峰值电流，并利用变压器原副边匝比来设置输出恒流点。通过设定反馈引脚（FB）上的偏电阻，可以灵活地设置输出恒压点。为了进一步简化系统成本，LP3717BSL 内置了启动电路，无需外部启动电阻，并采用自供电技术取消了辅助绕组 VCC 供电二极管。此外，该芯片还内置了输出线缆补偿功能，能够有效补偿输出电流在输出线上的损耗压降，从而提高输出电压的稳定性。

芯片特点

1. 集成 BJT，适用于 12W 以下隔离方案：该芯片集成了双极型晶体管（BJT），能够满足 12W 以下的隔离电源设计需求，减少了外部元件数量，降低了系统成本。
2. 内置启动电路，无需启动电阻：芯片内部的启动电路仅需 1uA 的启动电流，上电后自动给 Vcc 电容充电，当 Vcc 电压达到开启阈值时，芯片开始工作。这一设计省去了外部启动电阻，进一步简化了电路设计。
3. 自供电技术取消辅助绕组 VCC 供电二极管：采用自供电方式，无需辅助绕组 VCC 供电二极管，减少了元件数量和布板面积，提高了系统的可靠性。
4. 可调峰值电流：通过 SEL 脚外接电阻，可以灵活设置最大峰值电流 IPKMAX，满足不同负载条件下的电流需求。
5. 极低的待机功耗：在待机模式下，芯片的功耗极低，有助于延长设备的待机时间，符合节能要求。
6. 专利的电流驱动，降低温升：采用专利的电流驱动技术，有效降低了芯片在工作过程中的温升，提高了芯片的稳定性和可靠性。
7. 输出线损补偿技术：通过设定 FB 外置上偏电阻的值，可以调节输出线缆补偿值，补偿输出电流在输出线上的损耗压降，确保输出电压的稳定性。
8. 多种保护功能：集成了 VCC 钳位/欠压保护、FB 脚上电阻开路保护、输出短路保护、输出过压保护以及过温保护等多种保护功能，全方位保障电源系统的安全运行。

应用领域

1. 适配器和充电器：作为一款专为适配器和充电器设计的芯片，LP3717BSL 能够满足各种电子设备的充电需求，提供稳定、高效的电源输出。
2. LED 驱动电源：在 LED 照明领域，LP3717BSL 可以用于设计 LED 驱动电源，通过精确的恒流控制，确保 LED 灯具的亮度稳定，延长其使用寿命。
3. 线性电源和 RCC 开关电源升级换代：对于传统的线性电源和 RCC 开关电源，LP3717BSL 提供了一种升级换代的解决方案，能够提高电源的效率和性能，同时简化电路设计。
4. 其他辅助电源：在各种电子设备中，LP3717BSL 也可以用于设计辅助电源，为设备的其他部件提供稳定的电源支持。

典型应用电路

图 1 展示了 LP3717BSL 的典型应用电路。在该电路中，芯片通过变压器与输入电源相连，通过反馈引脚（FB）与输出端相连，形成一个闭环控制系统。通过合理选择外接电阻的值，可以实现对输出电压和电流的精确控制。该电路简单、高效，能够满足大多数应用场景的需求。

电气参数

LP3717BSL 的电气参数如下表所示：

这些参数确保了 LP3717BSL 在各种工作条件下的稳定性和可靠性，能够满足不同应用场景的需求。

内部结构与工作原理

下图展示了 LP3717BSL 的内部结构框图。芯片内部集成了多种功能模块，包括启动电路、峰值电流设置模块、恒流控制模块、恒压控制模块、保护功能模块等。这些模块协同工作，实现了对电源系统的精确控制和全面保护。

启动过程

芯片启动时，仅需 1uA 的启动电流，通过内部启动电路给 Vcc 电容充电，当 Vcc 电压达到芯片开启阈值时，芯片内部控制电路开始工作。系统启动后，Vcc 由内部专有的供电电路进行供电。

峰值电流设置

SEL 脚外接电阻 RSEL 可以调节最大峰值电流 IPKMAX。当 SEL 脚悬空时，IPKMAX 为 IPKMAX_SELNC（880mA）。通过公式 $I_{PKMAX}=\frac{12}{R_{SEL}\times 12}\times I_{PKMAX\_SELNC}$ 可以计算出不同 RSEL 值对应的 IPKMAX 值，建议 RSEL > 15K。

恒流控制

芯片逐周期检测电感的峰值电流，当原边电感中的实时电流大于芯片设定的最大峰值电流 IPKMAX 时，功率管关断。输出电流 IOUT 与变压器的匝比、峰值电流、开关周期等因素有关。通过合理选择变压器的匝比和峰值电流，可以实现恒流输出。

恒压控制

LP3717BSL 通过电阻采样反激电压，电阻分压后的电压与内部基准比较形成闭环，从而恒定输出电压 Vout。轻载输出电压和满载输出电压的计算公式分别为：

其中，RFBH 是 FB 外接的上偏电阻，RFBL 是 FB 外接的下偏电阻，ICOMP_LINE 是满载经过 FB 上偏电阻的输出线补偿电流，Nf 是辅助绕组匝数，VFB 是基准电压（典型值 1.0V），VD 为输出续流管压降，IO 为带载电流，IOCP 为输出恒流电流。

保护功能

LP3717BSL 集成了多种保护功能，包括：

• VCC 钳位/欠压保护：当 VCC 电压超过钳位电压或低于欠压保护阈值时，芯片将进入保护状态。
• FB 脚上电阻开路保护：当 FB 脚上的电阻开路时，芯片能够检测到异常并进入保护状态。
• 输出短路保护：当输出端发生短路时，FB 脚检测到的电压小于短路保护阈值，芯片将进入重启状态。
• 输出过压保护：当输出电压超过过压保护阈值时，芯片将进入重启状态。
• 过温保护：当芯片温度超过过温保护阈值时，芯片将进入保护状态，直到温度下降到迟滞范围内。

PCB 设计指南

在设计 LP3717BSL 的 PCB 时，需要遵循以下指南：

1. VCC 旁路电容：VCC 的旁路电容需要紧靠芯片 VCC 和 GND 引脚，以减少电源噪声对芯片的影响。
2. SEL 脚电阻：SEL 脚的电阻需要紧靠芯片 SEL 和 GND 引脚，以减少寄生效应。
3. FB 引脚：接到 FB 脚的分压电阻必须靠近 FB 引脚，且节点要远离变压器原边绕组的动点，以减少干扰。
4. 功率环路的面积：减小功率环路的面积，如变压器原边绕组、功率管、母线电容的环路面积，以及变压器副边绕组、整流二极管、输出电容的环路面积，以减小 EMI 辐射。
5. C 引脚：适当增加 C 引脚的铺铜面积以提高芯片散热。

封装信息

LP3717BSL 采用 SOP8L 封装，封装尺寸如下表所示：

这种封装形式具有良好的散热性能和较小的尺寸，适合用于紧凑型电源设计。

总结