LinkSwitch系列恒压/恒流式单片开关电源的应用

　　引言

　　恒压/恒流(CV/CC)式开关电源是最常用的一种特种电源。2002年9月，PI公司率先推出了LinkSwitch系列(包含LNK500、LNK501)高效率恒压/恒流式三端单片开关电源芯片，它是世界上第一个专门为取代4W以下小功率线性稳压电源而研制的高集成度、低成本、高压功率转换芯片。2004年3月，该公司又研制出LNK520型恒压或恒压/恒流式三端单片开关电源。由LinkSwitch构成的恒压/恒流式开关电源，价格堪与线性电源相媲美。它比传统的线性电源体积小，重量轻，特别适合于低成本电池充电器。这种开关电源可在恒压、恒流两种工作模式下自动转换，比用TOPSwitch-Ⅱ构成的恒压/恒流式特种开关电源大约可节省20个元器件。当额定输出功率为3W时，LinkSwitch允许采用EE13型磁芯，以进一步减小开关电源的体积。

　　LinkSwitch系列单片开关电源可替代线性电源，广泛用于各种个人电子设备(手机、无绳电话、掌上电脑、数码相机、MP3播放器、电动剃须刀等)的电池充电器或电源适配器，也可以应用在电视机等家用电器的待机电源及各种辅助电源中。

　　1 LinkSwitch系列单片开关电源的性能特点

　　1)LinkSwitch系列产品采用PI公司的EcoSmart技术，将700V功率MOSFET、PWM控制器、高压启动、电流限制和过热保护等电路集成在一个芯片中。该芯片只有3个引脚，对LNK500、LNK501而言，仅须配14个外围元器件，即可构成具有恒压/恒流(CV/CC)输出特性的特种开关电源。用做电源适配器时，LinkSwitch工作在恒压区，可为负载提供稳定的电压，此时恒流区用来提供过载保护及短路时的自动重启动保护。做电池充电器时，LinkSwitch工作在恒流区，充电完毕自动转入恒压区;若在充电过程中因负载短路而使输出电压降至2V以下，则进入自动重启动阶段。与线性稳压电源相比，其功耗可降低70%。

　　2)LNK500、LNK501在宽范围输入(交流85～265V)时的最大输出功率为3W，交流230V固定输入时的最大输出功率为4W。通常将LinkSwitch设计在不连续模式下工作。利用光耦反馈技术可提高恒压输出的精度和稳定度，而利用外部稳压管进行二次稳压能改善恒流特性。

　　3)该器件采用新颖的初级恒压、恒流控制方案，包括初级钳位、反馈、内部供电和回路补偿等电路，极大地简化了外围电路的设计。LNK500/501不需要辅助绕组及外部恒压/恒流控制电路，完全由初级感应电压UOR来控制恒压/恒流输出。

　　4)具有完善的保护功能，包括过热保护，过电流保护，输出短路情况下的过载保护，开路故障保护和软启动功能。

　　5)功率MOSFET的漏极击穿电压为700V，极限电流固定为254mA，漏-源通态电阻为28Ω(典型值)，最大占空比为77%。自动重启动频率为300Hz。过热保护温度为+135℃，当温度降至+70℃时芯片才恢复正常工作。