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绿色模式——平板电脑和智能手机电池充电解决方案

绿色模式——平板电脑和智能手机电池充电解决方案
来源:我爱方案网 时间:2013-12-16


【导读】平板和智能手机在今年的消费市场可谓百花争艳,苹果仍旧出尽风头,力压群雄。但今年苹果冷不丁冒出个iPhone5电死空姐的消息,而且似乎之后网上陆续又出了一些充电器的问题。看来充电器的设计也是不能随便的,今天介绍一款飞兆半导体的充电器解决方案,在功耗和性能上都能表现出色,而且开创了环保节能的绿色充电模式。  

方案概述    

  本方案介绍了FAN104W主要特性,方框图,典型应用电路以及10W平板电脑和智能手机充电器参考设计主要特性,电路图,变压器电路和PCB布局图。FAN104W在节能和环保方面有着显著的优势,顾称之为“绿色模式”。  

  这种高度集成的PWM控制器FAN104W,具备多种特性从而提高了低功率返驰式转换器的总体性能。FAN104W实现了对电池充电器应用的专有拓扑简化电路设计,该设计能使充电器具有更低功耗、更小、更轻的特性。与传统设计或线性变压器降低待机功耗相比,具备专有的绿色模式功能——提供关断时间调制,以线性方式降低轻负载条件下的PWM频率。绿色模式有助于满足节能要求的电源,通过使用FAN104W,一个充电器可以用少量的外部元件和低的成本来实现。  


  FAN104W方框图  

  典型应用电路  

FAN104W主要特性    

  1 功耗<30毫瓦,能源之星的5星级别  
  2 专有500 V高电压JFET启动降低启动电阻损耗  
  3 突发模式低工作电流:600μA  
  4 恒定电压(CV)和恒流(CC)控制,无需次级反馈电路  
  5 绿色模式:PWM频率线性递减  
  6 PWM频率在85kHz的跳频来解决EMI问题  
  7 边界导通模式(BCM)运行在较低交流输入电压范围内  
  8 电缆补偿在CV模式  
  9 逐周期电流限制  
  10 门输出电压在14V内  



内置保护功能:  

  1 输出短路保护  
  2 输出过电压保护(VSOVP)与锁存模式  
  3  VDD过电压保护(OVP VDD)  
  4  CS引脚单故障保护  
  5  VS引脚单一故障保护  
  6 过温保护(OTP)与锁存模式  
  7 SOIC封装低工作电流在突发模式:600μA  

应用领域

  1 智能手机,PDA,数码相机电池的充电器  

  2 取代线性变压器和RCC   开关电源     的选择方案  

10W平板电脑和智能手机充电器参考设计

  该参考设计支持FAN104W在一个10W的充电器与BCM的操作和初级侧调节(PSR)技术的设计。它应与FAN104W数据表,以及飞兆半导体的应用笔记和技术手册一起使用。  


  10w充电器参考电路  


  10w充电器参考变压器设计  

10w充电器设计性能

  1 低待机功耗:在264V/AC下小于50mW  
  2 恒定电压(CV)和恒流(CC)控制,无需次级反馈电路  
  3 PWM频率为85KHZ带跳频,以减少EMI  
  4 频率还原技术BCM的操作  
  5 电缆压降补偿的恒压模式  
  6 高电压启动  
  7 低突发模式工作电流:600A(典型值)和常工作电流:3.5毫安(典型值)  
  8 输出过电压保护(OVP),VDD过电压保护(OVP),VDD欠压锁定(UVLO),过温保护(OTP),CS-引脚短路保护,VS引脚单故障保护  


  实物外形图  


  参考PCB布线图  

小结    

  Fairchild公司的FAN104W是高频初级调整的PWM控制器,能提高低功率反激转换器的性能。待机功耗小于30mW,满足能量之星五星标准,突发模式工作电流600uA,具有输出短路保护,输出过压保护(VSOVP),VDD过压保护和超温保护等功能。主要用在智能手机,PAD,PDA和数码相机电池充电器,并且设计以节能环保为主,和传统方案相比可谓是全新的“绿色模式”充电器方案。  


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