在充電器、適配器和小功率LED驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)中,工程師經(jīng)常面臨一個(gè)兩難:既要保證恒壓恒流的精度,又希望外圍器件越少越好。華眾芯微電子推出的GP8892xS系列,用一顆SOP7芯片把啟動(dòng)電阻、采樣電阻、環(huán)路補(bǔ)償甚至線損補(bǔ)償都集成進(jìn)去,讓5W以下的電源設(shè)計(jì)變得異常簡單。
GP8892xS是華眾芯微推出的自供電原邊反饋(PSR)控制芯片,采用電流模PWM+PFM混合控制方式,系統(tǒng)工作在斷續(xù)模式(DCM)。它將充電器/適配器所需的大部分功能模塊集成在芯片內(nèi)部,外圍電路極為精簡。
核心特點(diǎn):自供電 + 極簡外圍
內(nèi)置啟動(dòng)電路,無需外接啟動(dòng)電阻
內(nèi)置FB下偏電阻和CS采樣電阻
內(nèi)置環(huán)路補(bǔ)償,無需外圍RC補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)
內(nèi)置功率三極管(BJT),省去外置MOSFET
輸出線損補(bǔ)償技術(shù),解決長線傳輸壓降問題
控制方式:原邊反饋(PSR),無需光耦和TL431
工作模式:斷續(xù)模式(DCM),PWM+PFM混合調(diào)制
待機(jī)功耗:≤75mW,滿足能效標(biāo)準(zhǔn)
線損補(bǔ)償:可調(diào)輸出線損補(bǔ)償,最大補(bǔ)償比例2%
保護(hù)功能:開路、短路、過壓、欠壓、過溫、次級肖特基短路
特殊機(jī)制:單周期最大電流關(guān)斷,防止三極管過流失效
封裝:SOP7
幾個(gè)實(shí)用亮點(diǎn):
雙繞組/三繞組兼容:既可以用最簡單的雙繞組變壓器(省輔助繞組),也可以用三繞組實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的VCC供電
恒壓恒流精度高:內(nèi)置高精度基準(zhǔn)和分壓網(wǎng)絡(luò),輸出穩(wěn)定性好
單周期關(guān)斷保護(hù):每個(gè)周期檢測峰值電流,一旦超限立即關(guān)斷功率管,避免三極管因過流損壞
次級肖特基短路保護(hù):即使輸出整流二極管短路,芯片也能自我保護(hù)
GP8892xS采用SOP7封裝,管腳排列簡潔:

設(shè)計(jì)提示:
VCC的兩個(gè)引腳(3/4腳)在芯片內(nèi)部是連通的,就近并聯(lián)一個(gè)旁路電容即可
FB引腳的分壓電阻要盡量靠近芯片,走線遠(yuǎn)離變壓器原邊繞組的動(dòng)點(diǎn),避免噪聲干擾
C引腳(5/6腳)是功率三極管的集電極,適當(dāng)增加鋪銅面積有助于散熱
GP8892xS支持雙繞組和三繞組兩種變壓器結(jié)構(gòu),工程師可以根據(jù)成本和性能需求靈活選擇:
三繞組應(yīng)用(性能更穩(wěn))
變壓器包含原邊繞組、次級繞組、輔助繞組(VCC供電)
VCC由輔助繞組獨(dú)立供電,穩(wěn)定性最好
FB腳通過電阻連接到輔助繞組,采樣電壓平臺

雙繞組應(yīng)用(成本更低)
變壓器只有原邊繞組和次級繞組,省掉輔助繞組
VCC通過芯片自舉電路由原邊繞組供電
FB腳通過電阻直接連接到原邊繞組平臺
兩種方案的核心工作流程相同:交流輸入經(jīng)整流濾波后,由內(nèi)置功率三極管斬波,變壓器儲能后通過次級整流二極管輸出,芯片通過檢測原邊或輔助繞組的電壓平臺來實(shí)現(xiàn)恒壓控制,通過逐周期峰值電流檢測實(shí)現(xiàn)恒流控制。
芯片內(nèi)部主要功能模塊包括:
自供電電路:啟動(dòng)時(shí)僅需1μA電流,系統(tǒng)上電后通過內(nèi)置啟動(dòng)電阻給VCC電容充電,達(dá)到4.2V開啟閾值后芯片開始工作;啟動(dòng)后由自舉電路維持VCC供電
恒壓恒流控制邏輯:核心控制單元,協(xié)調(diào)PWM和PFM調(diào)制
功率三極管 + 驅(qū)動(dòng):內(nèi)置高壓BJT,C、B耐壓800V/850V,C、E耐壓450V
電流檢測 + 前沿消隱:逐周期檢測電感峰值電流,500ns前沿消隱避免誤觸發(fā)
退磁檢測:檢測變壓器退磁完成時(shí)刻,決定下次開通時(shí)機(jī)
誤差放大器(EA):1.1V內(nèi)部基準(zhǔn),與FB采樣電壓比較形成閉環(huán)
輸出線補(bǔ)償:根據(jù)負(fù)載電流自動(dòng)補(bǔ)償線纜壓降
多重保護(hù):欠壓保護(hù)(2.8V關(guān)斷/4.2V啟動(dòng))、過壓保護(hù)(5.1V鉗位)、過溫保護(hù)(155℃關(guān)斷/123℃恢復(fù))、開路/短路保護(hù)

工作過程簡述:啟動(dòng)階段自供電電路給VCC充電 → 達(dá)到4.2V后芯片工作,功率三極管開始開關(guān) → 恒壓模式下EA調(diào)節(jié)占空比穩(wěn)定輸出電壓 → 恒流模式下限制峰值電流穩(wěn)定輸出電流 → 退磁檢測確保DCM工作 → 各種保護(hù)電路實(shí)時(shí)監(jiān)控異常狀態(tài)。
| 型號 | 輸入范圍 | 推薦功率 | 峰值電流 | 內(nèi)置三極管耐壓 |
|---|---|---|---|---|
| GP8892BS | 85~265VAC | 3.5W(5V/700mA) | 220mA | VCBO 800V / VCEO 450V |
| GP8892CS | 85~265VAC | 5W(5V/1000mA) | 320mA | VCBO 850V / VCEO 450V |
選型建議:
5V/0.5A以下(2.5W內(nèi))→ GP8892BS,成本更低
5V/0.7A~1A(3.5W~5W)→ GP8892CS,峰值電流更大
GP8892xS系列定位小功率隔離電源,典型應(yīng)用包括:
手機(jī)/無繩電話充電器:5V/1A標(biāo)準(zhǔn)充電
PDA、MP3等便攜設(shè)備適配器:小功率恒壓供電
LED驅(qū)動(dòng)電源:恒流特性適合LED照明
線性電源和RCC開關(guān)電源升級換代:用這顆芯片替代老舊的阻容降壓或自激振蕩方案
其他輔助電源:智能家居、小家電控制板供電
GP8892BS/GP8892CS是華眾芯微針對5W以下充電器/適配器市場推出的高集成度原邊反饋方案。它把啟動(dòng)電阻、采樣電阻、環(huán)路補(bǔ)償、功率三極管全部集成進(jìn)一顆SOP7芯片,讓工程師可以用最少的外圍器件、最簡單的雙繞組變壓器,快速搭建出帶恒壓恒流、線損補(bǔ)償、多重保護(hù)的隔離電源。