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* 所屬類別： (不超過20項)	電源產品分類： UPS電源穩壓電源 EPS電源變頻電源凈化電源特種電源發電機組開關電源(AC/DC) 逆變電源(DC/AC) 模塊電源(DC/DC) 電源應用分類：通信電源電力電源車載電源軍工電源航空航天電源工控電源 PC電源 LED電源電鍍電源焊接電源加熱電源醫療電源家電電源便攜式電源充電機(器) 勵磁電源電源配套分類：功率器件防雷浪涌測試儀器電磁兼容電源IC 電池/蓄電池電池檢測變壓器傳感器軸流風機電子元件連接器及端子散熱器電解電容 PCB/輔助材料新能源分類：太陽能(光伏發電) 風能發電潮汐發電水利發電燃料電池其他類：其他
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* 內容：	<P align=left>    目前，手機充電器有三類主流方案，即集成PWM控制器方案、RCC方案和分立PWM控制器方案。圖1是集成PWM控制器方案的典型應用圖，變壓器輸入側器件數量少，線路簡單；輸出側則是由運放和電壓基準組成的恒壓恒流控制。由于功率器件和PWM器件集成在一個封裝內，故散熱難、整體成本高。 </P> <P> </P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/2007/200708/20070829105323435.jpg" border=0>　　<BR>圖1、集成PWM控制器的典型線路</P> <P>　　圖2是自激振蕩式（RCC）充電器方案，特點是無專門的控制器來實現脈沖調制，變壓器和電容電阻等元件決定了控制方式的可靠性。變壓器次邊線路與集成PWM控制器方案相同，故不再給出詳細線路。</P> <P>　　RCC方案看上去最簡單，但其實電性能不可靠，寬電壓范圍工作困難，失效率高，批量生產時的良率低。為了可靠起振，功率器件也必須選擇價格較高的MOSFET。RCC方案看似簡單其實很麻煩。</P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/2007/200708/20070829110629470.jpg" border=0>　　<BR>圖2、RCC充電器的典型線路</P> <P>　　分立PWM控制器方案也是被廣泛應用于充電器中。傳統的做法是分立的PWM控制器配MOSFET，特點是元件選擇靈活、線路多種多樣，性能良好，因而被很多人采用。AP3700充電器也屬于分立PWM控制器方案，但該方案采用特殊的驅動方式，目的是用普通的NPN  <BR>高壓三極管取代了昂貴的MOSFET，降低了總成本。</P> <P><STRONG>AP3700充電器方案描述</STRONG></P> <P>　　AP3700采用BCD公司的CMOS工藝制成，是射極驅動方式的電流型PWM控制器，驅動普通的高壓NPN三極管。該控制器只有三個引腳，即電源端VCC、脈沖輸出端OUT和接地端GND，電壓反饋輸入和電源端VCC合用一只引腳，提高了集成度。抖頻技術降低了系統EMI，使得不需要Y電容仍容易滿足電磁兼容要求。跳頻技術又降低了空載條件下的輸入功率。</P> <P>　　圖3是AP3700的充電器方案。AP3700（U1）的脈沖輸出腳直接驅動三極管Q1的發射極，電網上電后，U1的OUT腳首先從Q1的發射極獲得能量，實現啟動。C6、R7和C5是環路補償元件，再配合恒壓恒流元件U2實現對負載端電壓和電流的穩定性調節。整體方案具有最好的性能，諸如待機功率、EMI、轉換效率、動態特性等性能達到了高性能充電器的指標要求。另外，該方案的器件數量不多，三極管、電容電阻等價格便宜，因而這是一種較佳性價比的充電器方案。</P> <P> </P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/2007/200708/20070829105400482.jpg" border=0>　　<BR>表1、AP3700充電器方案的核心器件列表  </P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/2007/200708/20070829110642434.jpg" border=0></P> <P align=center>　　<BR>圖3、AP3700充電器方的原理圖、PCB演示板和實物圖 </P> <P><STRONG>測試結果</STRONG></P> <P>　　這里以5V/1A充電器系統為例，介紹主要測試結果。 </P> <P>　　<STRONG>（1）空載輸入功率低</STRONG></P> <P>　　輕載和空載時，控制器從正常的PWM方式自動切換到“Skip cycle”模式，見圖4。在230V電網電壓范圍內空載輸入功率小于0.15W，滿足CEC標準規定的極限值0.3W，見圖5。</P> <P> </P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/2007/200708/20070829105431530.jpg" border=0>　　<BR>圖4、空載/230VAC時的PWM波形</P> <P> </P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/2007/200708/20070829105445738.jpg" border=0>　　<BR>圖5、空載時的輸入功率與線性電壓 </P> <P>　　<STRONG>（2）電源轉換效率高</STRONG></P> <P>　　電源能效標準很多很亂，非強制性的主要有美國的“能源之星”和歐洲的“藍色天使”標準；更為苛刻的則是美國加州制定的強制性標準—CEC標準。它規定了電源平均效率必須滿足公式0.5+0.09lnPo，而平均效率是0.25Po、0.5Po、0.75Po和Po條件下的加權值。越來越多的制造商都采納CEC標準，提升產品的檔次。</P> <P>　　AP3700的啟動電流和工作電流均很低，分別是0.22mA和0.45mA；電源端工作電壓VCC低（3.65V~5.25V），因此啟動電阻損耗和控制器損耗都很低，低于0.1W。充電器輸出端的主要損耗是限流電阻R14產生的，電流采樣端電壓Vsense固定為0.2V，輸出1A負載電流時損耗為0.2W。AP3700的系統方案很容易滿足CEC標準。</P> <P>    <STRONG>（3）充電特性理想 </STRONG></P> <P>　　圖6給出了充電特性曲線，優點突出：（3.1）滿載-空載的負載調整率好，~0.5%; （3.2）短路電流小，最大電流就是恒流充電電流；（3.3）恒流范圍寬，1.5V~5.05V。</P> <P> </P> <P align=center>　<IMG src="/uploadfile/newspic/2007/200708/20070829105458584.jpg" border=0>　<BR>圖6、AP3700的充電特性曲線 </P> <P>    <STRONG>（4）瞬態特性好</STRONG></P> <P>　　AP3700采用電流模式控制，且始終保持斷續模式運行，這都使得輸入-輸出的傳輸函數簡單，因而瞬態響應速度快、電壓過沖小。圖7是是負載動態特性，過沖電壓350mV。</P> <P> </P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/2007/200708/20070829105510489.jpg" border=0>　　<BR>圖7、AP3700的負載動態特性 </P> <P>    <STRONG>（5）器件溫度可靠</STRONG></P> <P>　　這里的操作完全是按照嚴格的測試程序，PCB板安裝到標準的充電器外殼里，見圖3。在外殼環境溫度為40℃時進行老化實驗，通過探頭測試幾個核心器件的表面溫度，見表2。</P> <P> </P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/2007/200708/20070829105523913.jpg" border=0>　　<BR>表2、帶標準外殼時的核心器件溫度 </P> <P>    可以看出，AP3700的表面溫度低，功率器件APT13003和APD240的表面溫度也在正常規范內。 </P> <P>　　<STRONG>不同方案比較</STRONG></P> <P>　　采用TO-92封裝的AP3700方案，看上去沒有集成PWM控制器解決方案或自激振蕩RCC方案簡潔，但AP3700方案決不是低端方案，相信上述測試結果已經給人一目了然的印象。下面再作詳細對比，見表3。</P> <P> </P> <P align=center>　<IMG src="/uploadfile/newspic/2007/200708/20070829105609160.jpg" border=0>　<BR>表3、幾種常見充電器方案的綜合比較 </P> <P>　　可見，AP3700方案具有低價格、高性能和易生產等優點，能夠增強其市場競爭力。 <BR></P>