在现代电子设备中，开关电源因其高效率、小体积和良好的输出特性而被广泛应用。LP2178BL作为一款非隔离降压开关电源恒压控制驱动芯片，以其卓越的性能和简洁的设计，为小家电、白色家电等开放式电源应用提供了理想的解决方案。本文将详细介绍LP2178BL的技术规格、管脚封装以及内部结构框图，帮助工程师更好地理解和利用这款芯片。

LP2178BL芯片概述

LP2178BL是一款高效率、高精度的非隔离降压开关电源恒压控制驱动芯片，适用于85VAC~265VAC的全范围输入电压。它特别适合小家电和白色家电等电源驱动场景。该芯片内部集成了750V高压功率管，采用恒压控制模式，能够工作在连续导通模式（CCM）和不连续导通模式（DCM）。通过特有的PFM（脉冲频率调制）控制方式，LP2178BL能够显著改善音频特性，同时内置峰值电流控制，无需外部CS电阻，简化了外围电路设计。

技术规格

1. 基本特性

• 集成750V功率管：确保在高输入电压下稳定工作。
• 恒压控制：固定5V输出电压，适用于多种应用场景。
• 内置峰值电流控制：无需外部CS电阻，简化电路设计。
• 内置启动电路：无需启动电阻，减少外围元件数量。
• 优异的动态性能：快速响应负载变化，确保输出电压稳定。
• 优异的EMI特性：降低电磁干扰，简化EMI设计。
• 低待机功耗：小于75mW，符合节能要求。
• 多重保护功能：包括VCC钳位/欠压保护、输出短路保护、电感过电流保护及过温保护等。

2. 推荐工作范围

• 输入电压范围：85VAC~265VAC。
• 输出电流：在温升△T≤60℃时，最大输出电流为300mA。

3. 电气参数（VCC = 5V, TA = 25℃）

管脚封装

管脚描述

极限参数

内部结构框图

LP2178BL的内部结构框图如下图所示：

主要功能模块

1. 欠压保护：确保VCC电压在安全范围内。
2. 上电重置：在系统上电时，确保芯片处于复位状态。
3. VCC钳位：限制VCC电压，防止过高电压损坏芯片。
4. 控制驱动：根据反馈信号调整输出脉冲宽度。
5. 前沿消隐：防止开关噪声干扰。
6. 电流检测：监测电感电流，实现过流保护。
7. 频率调制：通过抖频技术改善音频特性。
8. 输出短路保护：在输出短路时，自动进入保护状态。

应用信息

启动过程

LP2178BL的启动过程非常简洁。芯片仅需1uA的启动电流，系统上电后，通过内部启动供电电路对VCC的电容进行充电。当VCC电压达到芯片开启阈值时，内部控制电路开始工作，输出电压开始上升并建立。在输出电压稳定后，VCC由输出电压供电，确保系统的持续运行。

恒压控制

恒压控制是LP2178BL的核心功能之一。通过VCC恒压反馈控制阈值设定，输出电压的计算公式为：$Vo=V_{C{C}_{REG}}+V_{D2}-V_{D3}$其中，$V_{C{C}_{REG}}$是VCC恒压反馈控制阈值（典型值为5.38V），$V_{D2}$是续流管压降，$V_{D3}$是VCC反馈（供电）二极管压降。通过精确的反馈控制，LP2178BL能够确保输出电压的稳定性和精度。

PFM和峰值电流控制

LP2178BL采用PFM和峰值电流控制方式，以适应不同的负载条件。在负载较重时，系统工作在最大峰值电流和最大工作频率；随着负载的减小，峰值电流和工作频率逐渐降低，最终在空载时工作在最小峰值电流和最小工作频率。这种控制方式不仅提高了系统的效率，还改善了音频特性。

保护功能

• VCC钳位/欠压保护：防止VCC电压过高或过低，保护芯片免受损坏。
• 输出短路保护：在输出短路时，芯片会自动进入保护状态，防止过流损坏。
• 电感过电流保护：当电感电流超过设定值时，芯片会自动限制电流，保护电感和芯片。
• 过温保护：当芯片温度超过150℃时，芯片会自动进入保护状态，防止热损坏。

PCB设计指南

• VCC旁路电容：CVCC需要紧靠芯片的VCC和GND引脚，以减少寄生电感和电容的影响。
• 功率环路面积：减小功率环路的面积，如功率电感、功率管、母线电容的环路面积，以及功率电感、续流二极管、输出电容的环路面积，以减少EMI辐射。
• C引脚铺铜面积：适当增加C引脚的铺铜面积，以提高芯片的散热性能。

总结