在电子设备日益丰富的今天，适配器电源作为各类设备的“能量补给站”，其性能和效率至关重要。BP84147作为一款广泛应用于风扇灯适配器的电源芯片，凭借其出色的性能和可靠性，赢得了市场的青睐。然而，随着技术的不断进步和市场竞争的加剧，寻找更高效、更经济的替代方案成为了众多工程师和企业的迫切需求。本文将深入探讨LPK8728作为BP84147替代方案的可行性，以及如何利用LPK8728打造一款高效、可靠的18W适配器电源。

BP84147：一款优秀的适配器电源芯片

BP84147是一款原边反馈控制恒压、恒流反激变换器芯片，采用DCM控制方式，通过检测辅助绕组的去磁实现开关管的谷底开通，减小开关损耗和EMI。它具有以下显著特点：

• 高压自供电：无需外部启动电阻，同时源极开关结构可以实现VCC自供电，便于宽输出电压的应用。
• 镜像电流采样技术：省去原边CS电阻，节省了成本和体积，同时提高了系统可靠性。
• 丰富的保护功能：包括逐周期限流、VCC欠压保护、VCC电压钳位、输出短路保护、反馈开路保护、输出过压/欠压保护等，使系统更加安全可靠。
• 良好的负载调整率：恒压模式下提供输出线压降补偿功能，实现良好的负载调整率。

BP84147的这些特点使其在18W适配器电源应用中表现出色，能够满足严格的能效要求，同时保持系统的稳定性和可靠性。

LPK8728：一款更具竞争力的替代方案

尽管BP84147是一款优秀的适配器电源芯片，但随着技术的发展，市场上出现了更具竞争力的替代方案。LPK8728作为一款高度集成的隔离型适配器和充电器的自供电PSR控制芯片，以其极简的外围设计、高性能和丰富的保护功能，成为了BP84147的理想替代方案。

（一）LPK8728的主要特点

• 集成750V的BJT：适用于18W以下隔离方案，能够承受较高的输入电压，确保在各种电网条件下稳定工作。
• 内置启动电路：无需启动电阻，简化了外围电路设计，降低了系统成本。
• 自供电技术：取消辅助绕组VCC供电二极管，进一步减少了外围元件数量，提高了系统的可靠性和效率。
• 峰值电流外置电阻可编程：通过外置电阻设置原边峰值电流，再通过变压器原副边匝比来设置输出恒流点，提供了灵活的电流控制方式。
• 极低的待机功耗：满足现代电子设备对节能的要求，有助于降低设备在待机状态下的能耗。
• 可调输出线损补偿：通过设定FB外置上下偏电阻的值来调节输出线损补偿值，有效补偿输出电流在输出线上的损耗压降，提高输出电压的精度。
• 丰富的保护功能：包括VCC钳位/欠压保护、FB脚电阻开短路保护、输出短路保护、输出过压保护以及过温保护等，确保电源在各种异常情况下都能安全可靠地工作。

（二）LPK8728与BP84147的性能对比

从上表可以看出，LPK8728在保持与BP84147相似的性能特点的同时，进一步优化了外围电路设计，降低了待机功耗和系统成本，使其在市场竞争中更具优势。

基于LPK8728的18W适配器电源设计

为了充分发挥LPK8728的优势，打造一款高效、可靠的18W适配器电源，以下是基于LPK8728的18W适配器电源设计方案。

（一）电路设计

1. 启动电路：LPK8728内置启动电路，无需外接启动电阻。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。这种设计不仅简化了电路，还提高了系统的可靠性。
2. 峰值电流设置：通过外置电阻RSEL连接到SEL脚，可以灵活设置原边峰值电流IPKMAX。根据公式IPKMAX = 780 - 6 * RSEL（单位：KΩ），可以选择合适的电阻值来满足不同的输出电流需求。
3. 恒流控制：LPK8728通过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可以通过公式IOUT = (TDEM/TSW) * IPKMAX * (NP/NS) * k计算，其中TDEM为退磁时间，TSW为开关周期，NP为变压器初级匝数，NS为变压器次级匝数，k为漏感系数（一般取0.90~0.95）。通过合理选择变压器的匝数比和漏感系数，可以实现精确的恒流控制。
4. 恒压控制：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，从而恒定输出电压Vout。轻载输出电压计算公式为Vout_no_load = VFB * (1 + RFBH/RFBL) * (NS/Nf)，带载输出电压计算公式为Vout_load = VFB * (1 + RFBH/RFBL) * (NS/Nf) + ICOMP_LINE * RFBH。通过选择合适的电阻值和漏感系数，可以实现良好的负载调整率。
5. 保护功能：LPK8728集成了多种保护功能，如VCC钳位/欠压保护、FB脚电阻开短路保护、输出短路保护、输出过压保护以及过温保护等。这些保护功能确保电源在各种异常情况下都能安全可靠地工作，提高了系统的稳定性和可靠性。

（二）PCB设计

在设计基于LPK8728的18W适配器电源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引脚放置，以提高芯片的抗干扰能力和抗ESD能力。如果由于PCB布局限制，电解电容离芯片较远，通常建议在VCC和GND脚之间放置一个0.1uF的瓷片电容，并靠近芯片。
2. 功率环路面积：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。
3. FB脚分压电阻：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，以避免受到干扰。
4. C引脚散热：适当增加C引脚的铺铜面积以提高芯片散热，但要注意C引脚属于EMI动点，在满足散热的条件下铺铜面积应尽量小。
5. Y电容和辅助绕组：应将Y电容放置在初级输入滤波电容正端和次级滤波电容地之间。如果输入端使用了π型EMI滤波器，那么滤波电感应放置在输入滤波电容的负极之间。辅助绕组的地端应直接连接到母线电容的负端。

通过遵循以上PCB设计指南，可以确保基于LPK8728的18W适配器电源在性能和可靠性方面达到最佳状态。

总结