工作原理

如图1 所示电路为适用于BF1502 芯片设计的宽电压输入、恒压恒流3W 充电器方案。

D1-D4 用于全波整流，并将能量存储于电容 C1 和C2 中。由 L1、L2、C1、C2 组成的Π型滤波器用于抑制差模电磁干扰；同时配合变压器中的铜箔屏蔽可轻松满足EN55022 Class B 标准中对EMI 传导的要求(无需Y 电容)。

绕线电阻F1 作为输入端的保护器件，可防止由于短路或其它原因造成的安全隐患，同时可防止启动时电流过大。

从图1 可知，BF1502 采用辅助线圈供电，同时辅助线圈也作为输出电压反馈的一部分，改变电阻R8与R9 的比值可获得不同的输出电压。

R2、R3、C3 组成启动电路。当电路开始上电时，电路通过R2 和R3 对C3 进行充电，只有当C3 上电压VDD 超过15.5V 时芯片才开始工作；当VDD 开始掉电时并低于7.5V 时芯片停止工作。

R5、R7 用于输入电压变化的前馈补偿，由于芯片内部的延迟时间导致的输出功率的偏差可通过该分压电阻的比例进行调节。若为单电压输入，则R5 可省掉。

图1 中C4 用于输出线降的补偿与IC 环路的稳定，其最大补偿能力为350mV，且可根据输出线降大小来调整补偿的幅度。

图1：BF1502 3W恒压恒流电路图

恒压控制：采用脉宽调制和脉冲频率调制混合控制方式，通过变压器,以及R8 和R9 组成的反馈回路控制主边开关管的导通时间，从而达到稳定输出电压的目的。

恒流控制：芯片通过检测VFB 端电压来判断输出电压的大小，VFB 端电压和输出电压成一定的比例关系。当负载较重也就是输出电流较大时，此时输出电压下降到一定值，电路进入恒流模式。芯片通过PFM 即脉冲频率调制来实现对开关管的控制从而达到调节输出电流的稳定。

设计要点：

♦ 三极管的选用：根据主边峰值电流与IC的输出驱动能力，可计算初级三极管的最小放大倍数，并依次选择放大倍数合适的三极管；
♦ 电容C5建议使用 Low ESR 的电解电容，以获得更好的输出纹波；
♦ R8、R9、R10必须采用1%精度的电阻，以获得足够高精度的输出电压与电流；
♦ 对于 3W 以上的应用，建议在初级加上 RCD 吸收.
♦ 芯片电源电压应小于20V，建议在16-18V之间取值。

PCB Layout 要点：

♦ 旁路电容 C3在 PCB 上应尽量靠近 IC1， 用于减小芯片电源电压的波动；
♦ PCB 布局时， 应注意地线的排布。功率地与信号地需分开，防止地线间的串扰导致的芯片工作异常；
♦ PCB 布局时，ESD 防护需注意放电针的位置及距离，同时防止自变压器耦合过来的噪声对芯片造成的损伤；
♦ 为获得最佳的 EMI性能， PCB 布局时应注意将C4、R4 与 D7 尽量靠近；

设计实例：

以5V/550mA 的方案为例，介绍应用中该注意的地方：

1．高压电容的选取：根据输入电压的范围，选择耐压、容量合适的电解电容；
 

2 .三极管的选取:可依据以下公式，计算出主边峰值电流；

f = Uout * Iout * 2 / (Lp * Ip * Ip * η )
其中 f 为 50KHz，若Lp取2.5mH，η 取0.64，则主边的峰值电流Ip为 262mA. BF1502驱动三极管的电流为18mA,所以三极管的放大倍数为15~20 即可。
三极管 的耐压则依据输入电压可适当选择；检测电阻值约等于 1.0/Ip，则检测电阻为 3.9Ω .
 

3 .BOM清单:右表为 5V/550mA 的原件列表，供参考；
 

4 .变压器各项参数的选取：

4.1 变压器圈数的选取

变压器的次级、反馈匝比可依据如下公式算出：

（Vout Vd）/ Ns = Vcc / Na
式中，Vcc 取值17.5V ，Vd为输出整流二极管正向压降，Vout 为需要输出电压；如输出电压高于额定电压，可通过减少次级圈数或增加反馈线圈圈数来调整，反之亦然；

4.2 变压器绕法的选取

在 BF1502 3W低成本的方案设计中，建议变压器选用以下绕制方法：

-> Na -> Np-> 铜箔屏蔽层-> Ns；
注：铜箔屏蔽宽度与变压器骨架槽宽相当，长度为1~1.1圈为宜；初级线圈的圈数允许有少量几圈的差异，但绕制时一定要密绕且打满三层.

4.3 磁芯的选取

对于 3W的典型应用，初级线圈的感量建议 2.5mH左右.

变压器的绕法请参考右图：

变压器采用EFD15加宽Pin(5 3),如能按照右图所示绕制要求，可保证系统有较好的 EMI 性能（8dB以上的余量）；若变压器生产时不能按照设计好的参数制作，将会对系统的性能产生较大的影响。