發展歷史
2008年7月,BCD Semiconductor Manufacturing Limited(新進半導體)發布了AP3706晶片的1.3修訂版規格書。
2008年至2009年間,基於AP3706的隔離式AC/DC LED驅動電路被開發和套用,相關技術文章在阿拉丁照明網、電子工程世界等平台發布。
AP3706是一款早期採用原邊控制(Primary Side Control)技術的AC/DC轉換控制晶片,其無需光耦和次級反饋電路的設計,在當時代表了電源管理晶片的一種重要技術方向。
產品規格
AP3706是一款用於離線式電池充電器和適配器的一次側控制IC,它採用原邊反饋技術,無需光耦和次級反饋電路即可實現恆壓恆流(CV/CC)輸出。
該晶片採用
脈衝頻率調製(PFM)控制技術和電壓模式控制,其最小輸入電壓為8.1V,標稱輸入電壓為15V,工作溫度範圍為-40°C至85°C,在265VAC輸入下空載功耗低於200mW。
AP3706提供SOIC-8和DIP-8兩種封裝形式,符合RoHS標準。其中DIP-8封裝長度9.2mm,寬度7.62mm;SOIC-8封裝外形尺寸約為長4.9mm,寬3.9mm,引腳間距1.27mm。
該IC驅動反激式電路工作在斷續導通模式(DCM),並內置軟啟動、開路保護、過壓保護及短路保護功能。部分型號(如AP3706P-G1)的生命周期狀態為“已轉移(Transferred)”。
AP3706主要用於手機/無繩電話、MP3等攜帶型設備的適配器或充電器,以及LED驅動電路和備用、輔助電源設備。
核心技術
AP3706採用原邊控制技術,無需次級光耦和反饋電路就能實現恆壓恆流輸出。晶片驅動反激式電路始終工作在斷續導通模式下。
恆壓原理是通過檢測輔助繞組電壓進行反饋控制,實現輸出電壓恆定。恆流原理是通過固定原邊峰值電流,並控制開關占空比,保持輸出二極體導通時間與關斷時間的比例恆定,從而實現輸出電流恆定。
晶片採用隨機頻率調製技術可降低系統電磁干擾。谷底開通技術驅動外部
NPN電晶體在電壓谷底開通,以降低開關損耗。晶片內置軟啟動、輸出開路保護、
過壓保護和
短路保護等功能。晶片內置約430ns的前沿消隱時間,防止開關管開啟瞬間的電流尖峰導致電流檢測誤觸發。
晶片首次上電由啟動電阻供電,啟動後轉為由輔助繞組供電。
產品設計
AP3706是一款用於離線式電池充電器和適配器的原邊控制(Primary Side Regulation, PSR)AC/DC轉換控制晶片。該晶片採用脈衝頻率調製(PFM)控制方法,驅動反激式電路工作在斷續導通模式(DCM)。其設計特點包括無需
光耦合器(光耦)和次級恆壓恆流(CV/CC)控制電路,利用原邊反饋技術實現恆壓與恆流輸出,同時無需外部環路補償電路即可保持系統穩定。晶片內部集成軟啟動、開路保護、過壓保護和短路保護等功能,並採用隨機頻率調製技術以降低系統
電磁干擾(EMI)。
典型套用
AP3706套用於需要緊湊、高效、低成本電源解決方案的場合。典型套用包括手機、無繩電話、PDA、MP3播放器等攜帶型設備的離線式電池充電器與交流適配器,以及LED驅動電路和各類電子設備的輔助電源或待機電源。
關鍵設計原理與要點
AP3706通過檢測原邊電流峰值(由CS引腳外接電阻設定)並保持其恆定,同時通過FB引腳檢測輔助繞組的電壓來感知輸出電壓狀態。在斷續導通模式(DCM)下,通過控制開關管的
占空比,保持輸出二極體導通時間(Tons)與關斷時間(Toffs)的比例恆定,從而實現輸出電流的恆定。恆壓控制則通過電阻分壓網路對輔助繞組電壓進行採樣並與內部基準比較來實現。PCB布局對系統性能與
EMI至關重要,需重點注意反饋環路(FB引腳及其分壓電阻)應遠離電流檢測環路(CS引腳及其電阻)。變壓器設計需確保電源在全輸入電壓範圍(如85VAC-265VAC)內均工作於斷續導通模式(DCM),通常要求最大占空比小於0.428。設計流程包括根據輸入輸出電壓確定合適的原副邊匝比(Np:Ns),計算原邊峰值電流(Ipk)並選擇工作頻率,進而確定原邊電感量(Lp),最後計算各繞組匝數並驗證功率開關管、輸出整流二極體及輔助繞組二極體的電壓應力。
設計案例與性能
基於AP3706可構建隔離式AC/DC LED驅動電路。一個典型設計案例為輸入電壓範圍85-265V AC,輸出可驅動1至4顆3W的LED串聯,提供1A的恆定輸出電流。變壓器採用EE20磁芯,原邊電感量約為1.2mH,原邊與副邊匝比(Np:Ns)為80:11。該電路方案元件數量少,無需光耦與次級控制電路,在寬輸入電壓範圍內實現了穩定的恆流輸出,空載功耗在265VAC輸入時低於200mW。
產品型號
AP3706採用SOIC-8和DIP-8封裝。
其不同封裝的具體型號包括AP3706M-E1、AP3706MTR-E1、AP3706P-E1、AP3706P-G1、AP3706M-G1等,這些型號均被描述為PRIMARY SIDE CONTROL IC FOR OFF-LINE BATTERY CHARGERS。
相關的數據手冊版本包括AP3706_08和AP3706_09。
AP3708是在AP3706基礎上增加了輸出線壓降補償功能的型號,補償值為0.4V at 60KHz。