在当今电子设备日益追求高效能、低功耗以及小型化的趋势下，电源管理芯片的设计也面临着更高的要求。LPK8727作为一款12W极简化的自供电原边反馈控制芯片，以其高度集成化、外围设计简单以及出色的性能表现，成为了众多电源设计工程师的理想选择。本文将深入探讨LPK8727芯片的技术规格、典型应用以及设计要点，为相关领域的工程师提供详尽的参考。

LPK8727芯片概述

LPK8727一款高度集成的隔离型适配器和充电器的自供电原边反馈控制芯片。该芯片专为12W以下的隔离方案设计，外围电路极其简单，极大地简化了系统设计，降低了成本。LPK8727通过外置电阻可调节原边峰值电流，并通过变压器原副边匝比来设置输出恒流点。此外，通过设定反馈引脚（FB）上的偏置电阻，可以精确设置输出恒压点。

技术规格

（一）基本特性

    集成BJT：适用于12W以下的隔离方案。
    内置启动电路：无需外部启动电阻，简化了启动过程。
    自供电技术：取消了辅助绕组VCC供电二极管，进一步降低了系统成本。
    可调峰值电流：通过外置电阻调节峰值电流，提供了灵活的设计选项。
    极低待机功耗：有效降低了系统在待机状态下的能耗。
    专利电流驱动技术：降低了温升，提高了系统稳定性。
    输出线损补偿技术：通过设定FB外置上偏电阻的值来调节输出线缆补偿值，提高了输出电压的精度。
    全面的保护功能：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。

（二）电气参数

    电源电压（VCC）：-0.3V至6.5V。
    反馈电压输入端（FB）：-0.3V至6.5V。
    峰值电流选择脚（SEL）：-0.3V至6.5V。
    最大功耗（DMAX）：0.45W。
    PN结到环境的热阻（θJA）：120℃/W。
    PN结到管壳的热阻（θJC）：40℃/W。
    工作结温范围（TJ）：-40℃至150℃。
    储存温度范围（TSTG）：-55℃至150℃。
    ESD保护：2KV（人体模型）。

（三）封装信息

LPK8727采用SOP8L封装，具有良好的散热性能和紧凑的尺寸，适合各种紧凑型电源设计。

（四）内部框架图

典型应用

（一）适配器与充电器

LPK8727特别适用于各种适配器和充电器应用，能够提供稳定的输出电压和电流，确保设备在充电过程中的安全性和可靠性。其内置的多种保护功能，如输出短路保护和过压保护，能够有效防止因异常情况导致的设备损坏。

（二）LED驱动电源

在LED驱动电源中，LPK8727能够提供精确的恒流控制，确保LED在不同工作条件下都能保持稳定的亮度。其输出线损补偿技术能够有效补偿输出电流在输出线上的损耗压降，提高系统的整体效率。

（三）线性电源和RCC开关电源升级换代

LPK8727可以作为线性电源和RCC开关电源的升级换代产品，提供更高的效率和更好的性能。其自供电技术和内置启动电路能够简化设计，降低系统成本。

（四）其他辅助电源

LPK8727还适用于各种辅助电源应用，如小型电子设备的备用电源等。其低待机功耗和全面的保护功能使其成为理想的电源管理解决方案。

LPK8727典型应用图如下：

设计要点

（一）启动过程

LPK8727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。

（二）峰值电流设置

SEL脚外接电阻RSEL，可调最大峰值电流IPKMAX。公式如下：

建议RSEL>15K。

（三）恒流控制

LPK8727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的计算公式如下：

其中，TDEM为退磁时间，TSW为开关周期，ISPKMAX为次级峰值电流，IPKMAX为初级峰值电流，NP为变压器初级匝数，NS为变压器次级匝数。

（四）恒压控制

LPK8727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Vout。轻载输出电压计算公式如下：

带载输出电压计算公式如下：

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。

（五）保护功能

LPK8727集成了多种保护功能，包括：

    VCC钳位/欠压保护：确保芯片在异常电压条件下安全工作。
    FB脚上电阻开路保护：防止因外部电阻故障导致的系统异常。
    输出短路保护：在输出短路时保护系统免受损坏。
    输出过压保护：防止输出电压过高损坏负载设备。
    过温保护：在芯片温度过高时自动关闭，防止热损坏。

（六）PCB设计

在设计LPK8727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。
    SEL脚电阻：SEL脚的电阻需要紧靠芯片SEL和GND引脚。
    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。
    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。

总结

LPK8727作为一款12W极简化的自供电原边反馈控制芯片，凭借其高度集成化、外围设计简单以及出色的性能表现，成为了众多电源设计工程师的理想选择。通过深入了解其技术规格和设计要点，工程师可以更好地将其应用于实际项目中，实现高效、稳定的电源管理解决方案。