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LP2178BL是什么芯片?LP2178BL(技术规格 内部框架图)
类别:产品新闻 发布时间:2025-05-14 10:35:01 浏览人数:10964

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℃)


参数描述最小值典型值最大值单位
VCC_STVCC启动电压3.604.104.60V
VCC_UVLOVCC欠压保护阈值2.202.552.90V
VCC_CLAMPVCC钳位电压5.555.96.25V
ISTVCC启动电流13-uA
ICCVCC工作电流-1100-uA
VCC_REG恒压反馈控制阈值5.235.385.53V
IPK_MAX最大峰值电流740790840mA
IPK_MIN最小峰值电流250--mA
FSWMAX最大工作频率283236KHz
FSWMIN最小工作频率--1.0KHz
TSD过热保护温度--150
THYS过温保护迟滞--30


管脚封装


LP2178BL采用SOP8L封装,其管脚布局如下图所示:



管脚描述


编号管脚名称描述
1, 3VCC芯片电源及反馈信号检测
2GND芯片地
4NC悬空管脚
5, 6, 7, 8C内置功率三极管的集电极


极限参数


参数参数范围单位
VCC-0.3~7V
PDMAX0.45W
θJA120℃/W
TJ-40 to 150
TSTG-55 to 150
ESD>2KV


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=VCCREG+VD2VD3其中,VCCREG是VCC恒压反馈控制阈值(典型值为5.38V),VD2是续流管压降,VD3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


LP2178BL具备多种保护功能,确保系统的安全运行。这些保护功能包括:
  • 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


在设计LP2178BL的PCB时,需要遵循以下指南,以确保系统的性能和可靠性:
  • 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


LP2178BL以其高效率、高精度和简洁的设计,为小家电和白色家电等开放式电源应用提供了理想的解决方案。通过合理选择电感、二极管、电容和电阻,并遵循PCB设计指南,工程师可以轻松实现高效、稳定的电源系统。LP2178BL的多种保护功能进一步增强了系统的可靠性,使其成为小家电和白色家电等开放式电源应用的首选芯片。
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