在现代电子设备中，电源管理芯片的性能和设计复杂性对整个系统的稳定性和成本有着重要影响。LP3716C作为一款由芯茂微推出的隔离型极简化自供电原边反馈控制芯片，以其高效、简洁的设计和强大的功能，为12W 5V 2.4A的电源应用提供了一个理想的解决方案。本文将详细介绍LP3716C的特性、工作原理、应用领域以及设计优势。

LP3716C简介

LP3716C是一款高度集成的隔离型适配器和充电器的自供电PSR（Primary-Side Regulation）控制芯片。它专为简化系统设计、降低系统成本而设计，同时保持高性能和高可靠性。LP3716C通过固定原边峰值电流和变压器原副边匝比来设置输出恒流点，通过设定一个FB（反馈）上偏电阻来设置输出恒压点。这种设计使得外围电路极其简单，减少了元件数量和布板面积。

主要特性

1. 高度集成

LP3716C内置多种功能，包括启动电路、高精度FB下偏电阻、固定峰值电流等，无需外接启动电阻和限流电阻。这种高度集成的设计不仅减少了外围元件数量，还提高了系统的可靠性。

2. 高精度控制

• 恒流精度高：通过内置高精度的固定峰值电流，LP3716C能够实现高精度的恒流控制。
• 恒压精度高：通过高精度的FB下偏电阻，LP3716C能够实现高精度的恒压控制。

3. 低待机功耗

LP3716C具有极低的待机功耗，符合现代电子设备对节能的要求。

4. 专利电流驱动技术

采用专利的电流驱动技术，有效降低温升，提高系统效率。

5. 输出线损补偿

内置输出线缆补偿功能，可以通过设定FB外置上偏电阻的值来调节输出线缆补偿值，确保输出电压的稳定性。

6. 多种保护功能

LP3716C集成了多种保护功能，包括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，确保系统在各种异常情况下都能安全运行。

应用领域

LP3716C典型应用图如下所示

• 适配器和充电器：为各种电子设备提供稳定的电源。
• LED驱动电源：为LED灯具提供高效、稳定的电源。
• 线性电源和RCC开关电源升级换代：用于替代传统的电源解决方案，提高系统效率和性能。
• 其他辅助电源：为各种辅助设备提供可靠的电源支持。

工作原理

1. 启动过程

LP3716C仅需1uA的启动电流。系统上电后，通过内部启动电路给Vcc的电容进行充电。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。

2. 恒流控制

LP3716C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内部设定的最大峰值电流IPK时，功率管关断。输出电流可以通过设定变压器的匝比来设定。计算公式如下：

其中，Np是变压器主级的匝数，Ns是变压器次级的匝数，IPK是主级侧的内置固定的峰值电流。

3. 恒压控制

LP3716C通过电阻采样反激电压，电阻分压后得到的电压与内部基准比较形成闭环后，来恒定输出电压Vo。计算公式如下：

其中，Nf是变压器辅助绕组匝数，RFBH是FB外接的上偏电阻，RFBL是FB内置的固定下偏电阻，VFB一般按照1.0V计算，VD为输出续流管压降。

4. 保护功能

LP3716C内置多种保护功能，确保系统在各种异常情况下都能安全运行。这些保护功能包括：

• VCC钳位/欠压保护：确保芯片在正常电压范围内工作。
• FB脚上电阻开路保护：防止因电阻开路导致的输出异常。
• 输出短路保护：在输出短路时保护系统不受损坏。
• 输出过压保护：防止输出电压过高损坏负载设备。
• 过温保护：在温度过高时自动关闭芯片，防止热损坏。

LP3716C内部框架图

PCB设计指南

在设计LP3716C的PCB时，需要遵循以下指南：

• VCC旁路电容：VCC的旁路电容需要紧靠芯片VCC和GND引脚，以减少寄生效应。
• FB引脚：接到FB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。
• 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。
• 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

LP3716C采用SOP8L封装，封装尺寸如下表所示：

总结