LP2188A是一款由芯茂微生产的高效率、高精度的非隔离降压开关电源恒压控制驱动芯片。它适用于85VAC~265VAC全范围输入电压的非隔离Buck、Buck-boost拓扑结构,特别适合用于小家电、白色家电等电源的驱动。本文将详细介绍LP2188A芯片在5V/200mA Buck系统中的应用,并提供一些关键的设计参数建议。
LP2188A芯片具有以下显著特点:
集成750V功率管:减少了外部元件数量,简化了电路设计。
恒压控制,固定5V输出电压:确保输出电压的稳定性。
内置特有的峰值电流控制:无需外部CS电阻,降低了成本和电路复杂度。
内置启动电路:无需启动电阻,进一步简化了外围电路。
优异的动态性能和EMI特性:提高了系统的可靠性和稳定性。
低待机功耗<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,增强了系统的安全性。
在设计5V/200mA Buck系统时,以下参数建议可以帮助优化电路性能:
电感L:建议使用1mH的电感。电感值的选择对输出电压的稳定性和纹波有重要影响。1mH的电感可以在保证输出电压稳定的同时,有效控制纹波。
续流二极管D1:推荐使用M7型号的二极管。M7二极管具有快速恢复特性,能够有效减少反向恢复时间,降低开关损耗,提高系统效率。
VCC旁路电容CVCC:应选用1uF/10V的贴片电容,并确保其紧靠芯片的VCC和GND引脚放置。这有助于减少电源噪声,提高芯片的稳定性。
输入电容CVIN:建议使用容量大于4.4uF/400V的电容。输入电容可以有效滤除输入电压的纹波,减少电压波动对芯片的影响。
输出电容CVO:输出电容应大于220uF/10V。较大的输出电容可以进一步降低输出电压的纹波,提高输出电压的稳定性。
电阻R1:推荐使用1KΩ的电阻。该电阻用于设置芯片的反馈电压,对输出电压的精度有直接影响。
在设计LP2188A的5V/200mA Buck系统时,还需注意以下几点:
减小功率环路面积:功率环路包括功率电感、功率管、母线电容以及功率电感、续流二极管、输出电容的环路。减小这些环路的面积可以有效降低EMI辐射,提高系统的电磁兼容性。
适当增加C引脚的铺铜面积:C引脚是内置功率三极管的集电极,适当增加其铺铜面积可以提高芯片的散热性能,确保芯片在高负载下稳定工作。
软启动设计:通过启动电路给VCC电容充电,当VCC达到启动电压VCC_ST时,芯片输出PWM开关信号,输出电压开始上升。在软启动过程中,VCC电压会下降到3.5V,通过自供电维持在3.5V。软启动结束后,输出电压应上升到VO_MIN。如果VO_MIN大于3.5V,芯片正常工作;如果VO_MIN小于3.5V,则触发输出短路保护。
LP2188A芯片具备多种保护功能,确保系统在异常情况下能够安全运行:
VCC钳位/欠压保护:当VCC电压低于欠压保护阈值时,芯片将关闭输出,防止芯片因低电压而损坏。
输出短路保护:当输出电压低于设定的短路保护电压时,芯片将进入保护状态,防止因短路而损坏。
电感过电流保护:当电感电流超过设定的过电流保护阈值时,芯片将关闭输出,保护电感和芯片不受损坏。
过温保护:当芯片温度超过设定的过温保护温度时,芯片将关闭输出,防止因过热而损坏。
LP2188A芯片在5V/200mA Buck系统中的应用具有显著的优势,其高集成度、高效率和多重保护功能使其成为小家电和白色家电电源设计的理想选择。通过遵循上述参数建议和设计要点,可以确保系统在高效、稳定和安全的条件下运行。在实际应用中,还需根据具体需求进行适当的调整和优化,以达到最佳的性能表现。