在當今電子設備日益追求高效能、低功耗以及小型化的趨勢下，電源管理芯片的設計也面臨著更高的要求。LPK8727作為一款12W極簡化的自供電原邊反饋控制芯片，以其高度集成化、外圍設計簡單以及出色的性能表現(xiàn)，成為了眾多電源設計工程師的理想選擇。本文將深入探討LPK8727芯片的技術規(guī)格、典型應用以及設計要點，為相關領域的工程師提供詳盡的參考。

LPK8727芯片概述

LPK8727一款高度集成的隔離型適配器和充電器的自供電原邊反饋控制芯片。該芯片專為12W以下的隔離方案設計，外圍電路極其簡單，極大地簡化了系統(tǒng)設計，降低了成本。LPK8727通過外置電阻可調節(jié)原邊峰值電流，并通過變壓器原副邊匝比來設置輸出恒流點。此外，通過設定反饋引腳（FB）上的偏置電阻，可以精確設置輸出恒壓點。

技術規(guī)格

（一）基本特性

    集成BJT：適用于12W以下的隔離方案。
    內置啟動電路：無需外部啟動電阻，簡化了啟動過程。
    自供電技術：取消了輔助繞組VCC供電二極管，進一步降低了系統(tǒng)成本。
    可調峰值電流：通過外置電阻調節(jié)峰值電流，提供了靈活的設計選項。
    極低待機功耗：有效降低了系統(tǒng)在待機狀態(tài)下的能耗。
    專利電流驅動技術：降低了溫升，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。
    輸出線損補償技術：通過設定FB外置上偏電阻的值來調節(jié)輸出線纜補償值，提高了輸出電壓的精度。
    全面的保護功能：包括VCC鉗位/欠壓保護、FB腳上電阻開路保護、輸出短路保護、輸出過壓保護以及過溫保護等。

（二）電氣參數(shù)

    電源電壓（VCC）：-0.3V至6.5V。
    反饋電壓輸入端（FB）：-0.3V至6.5V。
    峰值電流選擇腳（SEL）：-0.3V至6.5V。
    最大功耗（DMAX）：0.45W。
    PN結到環(huán)境的熱阻（θJA）：120℃/W。
    PN結到管殼的熱阻（θJC）：40℃/W。
    工作結溫范圍（TJ）：-40℃至150℃。
    儲存溫度范圍（TSTG）：-55℃至150℃。
    ESD保護：2KV（人體模型）。

（三）封裝信息

LPK8727采用SOP8L封裝，具有良好的散熱性能和緊湊的尺寸，適合各種緊湊型電源設計。

（四）內部框架圖

典型應用

（一）適配器與充電器

LPK8727特別適用于各種適配器和充電器應用，能夠提供穩(wěn)定的輸出電壓和電流，確保設備在充電過程中的安全性和可靠性。其內置的多種保護功能，如輸出短路保護和過壓保護，能夠有效防止因異常情況導致的設備損壞。

（二）LED驅動電源

在LED驅動電源中，LPK8727能夠提供精確的恒流控制，確保LED在不同工作條件下都能保持穩(wěn)定的亮度。其輸出線損補償技術能夠有效補償輸出電流在輸出線上的損耗壓降，提高系統(tǒng)的整體效率。

（三）線性電源和RCC開關電源升級換代

LPK8727可以作為線性電源和RCC開關電源的升級換代產品，提供更高的效率和更好的性能。其自供電技術和內置啟動電路能夠簡化設計，降低系統(tǒng)成本。

（四）其他輔助電源

LPK8727還適用于各種輔助電源應用，如小型電子設備的備用電源等。其低待機功耗和全面的保護功能使其成為理想的電源管理解決方案。

LPK8727典型應用圖如下：

設計要點

（一）啟動過程

LPK8727僅需1uA的啟動電流。系統(tǒng)上電后，通過內部啟動電路給Vcc的電容充電，當Vcc電壓達到芯片開啟閾值時，芯片內部控制電路開始工作。系統(tǒng)啟動后，Vcc由內部專有的供電電路進行供電。

（二）峰值電流設置

SEL腳外接電阻RSEL，可調最大峰值電流IPKMAX。公式如下：

建議RSEL>15K。

（三）恒流控制

LPK8727逐周期檢測電感的峰值電流，當原邊電感中的實時電流大于芯片設定的最大峰值電流IPKMAX時，功率管關斷。輸出電流IOUT的計算公式如下：

其中，TDEM為退磁時間，TSW為開關周期，ISPKMAX為次級峰值電流，IPKMAX為初級峰值電流，NP為變壓器初級匝數(shù)，NS為變壓器次級匝數(shù)。

（四）恒壓控制

LPK8727通過電阻采樣反激電壓，電阻分壓后得到的電壓與內部基準比較形成閉環(huán)后，來恒定輸出電壓Vout。輕載輸出電壓計算公式如下：

帶載輸出電壓計算公式如下：

其中，RFBH是FB外接的上偏電阻，RFBL是FB外接的下偏電阻，ICOMP_LINE是滿載經(jīng)過FB上偏電阻的輸出線補償電流，Nf是輔助繞組匝數(shù)，VFB是基準電壓（典型值1.0V），VD為輸出續(xù)流管壓降，IO為帶載電流，IOCP為輸出恒流電流。

（五）保護功能

LPK8727集成了多種保護功能，包括：

    VCC鉗位/欠壓保護：確保芯片在異常電壓條件下安全工作。
    FB腳上電阻開路保護：防止因外部電阻故障導致的系統(tǒng)異常。
    輸出短路保護：在輸出短路時保護系統(tǒng)免受損壞。
    輸出過壓保護：防止輸出電壓過高損壞負載設備。
    過溫保護：在芯片溫度過高時自動關閉，防止熱損壞。

（六）PCB設計

在設計LPK8727的PCB時，需要遵循以下指南：

    VCC旁路電容：VCC的旁路電容需要緊靠芯片VCC和GND引腳。
    SEL腳電阻：SEL腳的電阻需要緊靠芯片SEL和GND引腳。
    FB引腳：接到FB腳的分壓電阻必須靠近FB引腳，且節(jié)點要遠離變壓器原邊繞組的動點。
    功率環(huán)路的面積：減小功率環(huán)路的面積，如變壓器原邊繞組、功率管、母線電容的環(huán)路面積，以及變壓器副邊繞組、整流二極管、輸出電容的環(huán)路面積，以減小EMI輻射。
    C引腳：適當增加C引腳的鋪銅面積以提高芯片散熱。

總結

LPK8727作為一款12W極簡化的自供電原邊反饋控制芯片，憑借其高度集成化、外圍設計簡單以及出色的性能表現(xiàn)，成為了眾多電源設計工程師的理想選擇。通過深入了解其技術規(guī)格和設計要點，工程師可以更好地將其應用于實際項目中，實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的電源管理解決方案。