在電子設(shè)備日益豐富的今天，適配器電源作為各類設(shè)備的“能量補(bǔ)給站”，其性能和效率至關(guān)重要。BP84147作為一款廣泛應(yīng)用于風(fēng)扇燈適配器的電源芯片，憑借其出色的性能和可靠性，贏得了市場的青睞。然而，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場競爭的加劇，尋找更高效、更經(jīng)濟(jì)的替代方案成為了眾多工程師和企業(yè)的迫切需求。本文將深入探討LPK8728作為BP84147替代方案的可行性，以及如何利用LPK8728打造一款高效、可靠的18W適配器電源。

BP84147：一款優(yōu)秀的適配器電源芯片

BP84147是一款原邊反饋控制恒壓、恒流反激變換器芯片，采用DCM控制方式，通過檢測輔助繞組的去磁實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的谷底開通，減小開關(guān)損耗和EMI。它具有以下顯著特點(diǎn)：

• 高壓自供電：無需外部啟動電阻，同時(shí)源極開關(guān)結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)VCC自供電，便于寬輸出電壓的應(yīng)用。
• 鏡像電流采樣技術(shù)：省去原邊CS電阻，節(jié)省了成本和體積，同時(shí)提高了系統(tǒng)可靠性。
• 豐富的保護(hù)功能：包括逐周期限流、VCC欠壓保護(hù)、VCC電壓鉗位、輸出短路保護(hù)、反饋開路保護(hù)、輸出過壓/欠壓保護(hù)等，使系統(tǒng)更加安全可靠。
• 良好的負(fù)載調(diào)整率：恒壓模式下提供輸出線壓降補(bǔ)償功能，實(shí)現(xiàn)良好的負(fù)載調(diào)整率。

BP84147的這些特點(diǎn)使其在18W適配器電源應(yīng)用中表現(xiàn)出色，能夠滿足嚴(yán)格的能效要求，同時(shí)保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

LPK8728：一款更具競爭力的替代方案

盡管BP84147是一款優(yōu)秀的適配器電源芯片，但隨著技術(shù)的發(fā)展，市場上出現(xiàn)了更具競爭力的替代方案。LPK8728作為一款高度集成的隔離型適配器和充電器的自供電PSR控制芯片，以其極簡的外圍設(shè)計(jì)、高性能和豐富的保護(hù)功能，成為了BP84147的理想替代方案。

（一）LPK8728的主要特點(diǎn)

• 集成750V的BJT：適用于18W以下隔離方案，能夠承受較高的輸入電壓，確保在各種電網(wǎng)條件下穩(wěn)定工作。
• 內(nèi)置啟動電路：無需啟動電阻，簡化了外圍電路設(shè)計(jì)，降低了系統(tǒng)成本。
• 自供電技術(shù)：取消輔助繞組VCC供電二極管，進(jìn)一步減少了外圍元件數(shù)量，提高了系統(tǒng)的可靠性和效率。
• 峰值電流外置電阻可編程：通過外置電阻設(shè)置原邊峰值電流，再通過變壓器原副邊匝比來設(shè)置輸出恒流點(diǎn)，提供了靈活的電流控制方式。
• 極低的待機(jī)功耗：滿足現(xiàn)代電子設(shè)備對節(jié)能的要求，有助于降低設(shè)備在待機(jī)狀態(tài)下的能耗。
• 可調(diào)輸出線損補(bǔ)償：通過設(shè)定FB外置上下偏電阻的值來調(diào)節(jié)輸出線損補(bǔ)償值，有效補(bǔ)償輸出電流在輸出線上的損耗壓降，提高輸出電壓的精度。
• 豐富的保護(hù)功能：包括VCC鉗位/欠壓保護(hù)、FB腳電阻開短路保護(hù)、輸出短路保護(hù)、輸出過壓保護(hù)以及過溫保護(hù)等，確保電源在各種異常情況下都能安全可靠地工作。

（二）LPK8728與BP84147的性能對比

從上表可以看出，LPK8728在保持與BP84147相似的性能特點(diǎn)的同時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)化了外圍電路設(shè)計(jì)，降低了待機(jī)功耗和系統(tǒng)成本，使其在市場競爭中更具優(yōu)勢。

基于LPK8728的18W適配器電源設(shè)計(jì)

為了充分發(fā)揮LPK8728的優(yōu)勢，打造一款高效、可靠的18W適配器電源，以下是基于LPK8728的18W適配器電源設(shè)計(jì)方案。

（一）電路設(shè)計(jì)

1. 啟動電路：LPK8728內(nèi)置啟動電路，無需外接啟動電阻。系統(tǒng)上電后，通過內(nèi)部啟動電路給VCC的電容進(jìn)行充電，當(dāng)VCC電壓達(dá)到芯片開啟閾值時(shí)，芯片內(nèi)部控制電路開始工作。這種設(shè)計(jì)不僅簡化了電路，還提高了系統(tǒng)的可靠性。
2. 峰值電流設(shè)置：通過外置電阻RSEL連接到SEL腳，可以靈活設(shè)置原邊峰值電流IPKMAX。根據(jù)公式IPKMAX = 780 - 6 * RSEL（單位：KΩ），可以選擇合適的電阻值來滿足不同的輸出電流需求。
3. 恒流控制：LPK8728通過逐周期檢測電感的峰值電流，當(dāng)原邊電感中的實(shí)時(shí)電流大于芯片設(shè)定的最大峰值電流IPKMAX時(shí)，功率管關(guān)斷。輸出電流IOUT可以通過公式IOUT = (TDEM/TSW) * IPKMAX * (NP/NS) * k計(jì)算，其中TDEM為退磁時(shí)間，TSW為開關(guān)周期，NP為變壓器初級匝數(shù)，NS為變壓器次級匝數(shù)，k為漏感系數(shù)（一般取0.90~0.95）。通過合理選擇變壓器的匝數(shù)比和漏感系數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)精確的恒流控制。
4. 恒壓控制：通過電阻采樣反激電壓，電阻分壓后得到的電壓與內(nèi)部基準(zhǔn)比較形成閉環(huán)，從而恒定輸出電壓Vout。輕載輸出電壓計(jì)算公式為Vout_no_load = VFB * (1 + RFBH/RFBL) * (NS/Nf)，帶載輸出電壓計(jì)算公式為Vout_load = VFB * (1 + RFBH/RFBL) * (NS/Nf) + ICOMP_LINE * RFBH。通過選擇合適的電阻值和漏感系數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)良好的負(fù)載調(diào)整率。
5. 保護(hù)功能：LPK8728集成了多種保護(hù)功能，如VCC鉗位/欠壓保護(hù)、FB腳電阻開短路保護(hù)、輸出短路保護(hù)、輸出過壓保護(hù)以及過溫保護(hù)等。這些保護(hù)功能確保電源在各種異常情況下都能安全可靠地工作，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

（二）PCB設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)基于LPK8728的18W適配器電源PCB時(shí)，需要遵循以下指南：

1. VCC旁路電容：VCC的旁路電容需要緊靠芯片VCC和GND引腳放置，以提高芯片的抗干擾能力和抗ESD能力。如果由于PCB布局限制，電解電容離芯片較遠(yuǎn)，通常建議在VCC和GND腳之間放置一個(gè)0.1uF的瓷片電容，并靠近芯片。
2. 功率環(huán)路面積：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。
3. FB腳分壓電阻：接到FB腳的分壓電阻必須靠近FB引腳，且節(jié)點(diǎn)要遠(yuǎn)離變壓器原邊繞組的動點(diǎn)，以避免受到干擾。
4. C引腳散熱：適當(dāng)增加C引腳的鋪銅面積以提高芯片散熱，但要注意C引腳屬于EMI動點(diǎn)，在滿足散熱的條件下鋪銅面積應(yīng)盡量小。
5. Y電容和輔助繞組：應(yīng)將Y電容放置在初級輸入濾波電容正端和次級濾波電容地之間。如果輸入端使用了π型EMI濾波器，那么濾波電感應(yīng)放置在輸入濾波電容的負(fù)極之間。輔助繞組的地端應(yīng)直接連接到母線電容的負(fù)端。

通過遵循以上PCB設(shè)計(jì)指南，可以確保基于LPK8728的18W適配器電源在性能和可靠性方面達(dá)到最佳狀態(tài)。

總結(jié)