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调充电器挖到宝:安森美NCS1002A副边恒压恒流控制器用着真省心
最近在改一款18W锂电充电器的方案,卡六级能效卡了快一周,空载功耗怎么都压不下去,换了好几个分立的运放+基准组合都不行,翻安森美的产品线翻到了这个NCS1002A,是老款NCS1002的低功耗升级款,试了下直接把空载干到了30mW以内,顺便给大家捋捋这颗料的优缺点,省得你们走我踩过的坑。
文件下载:NCS1002A-D.PDF
为啥选这颗集成控制器?比分立方案香太多
做小功率SMPS或者充电器的兄弟应该都懂,副边恒压恒流控制传统方案都是找个2.5V基准+双运放搭环路,算上外围补偿电阻电容,BOM上最少多5、6个料,还占地方,静态电流怎么都下不去。
这个NCS1002A直接把2.5V基准、电压环运放、电流环独立运放全部集成到8脚SOIC里了,外围只需要留电压分压电阻、电流取样电阻和环路补偿就行,我实测同性能下比分立方案省了0.23元的BOM成本,PCB还少占了1/3的面积,做小体积充电器简直刚需。
核心参数亮点,踩过坑的都知道这些有多重要
我当时选料的时候特意盯着几个最容易出问题的参数看,这颗料的表现确实超出预期:
- 静态电流低到离谱:单路运放静态电流才75μA,整个芯片工作电流不到200μA,我之前用的普通双运放单颗就1mA多,光这一项就给我空耗省了快1mW,六级能效直接过线
- 输入失调电压典型0.5mV:做电流环的兄弟都懂这个参数的含金量,我用10mΩ的合金取样电阻做5A输出,失调带来的电流误差才50mA,批量的时候不用挑料也能做到电流精度±3%以内,之前用失调1mV的运放,经常有±5%的偏差,返工了好一批
- 宽电源+共模范围友好:3V~36V的供电范围,从5V手机充到30V电动工具充都能用,不用备不同型号的控制器;而且输入共模范围包含地,做低端电流取样不用额外抬电平,又省了两个分压电阻
- 耐造性够:2kV的ESD防护,车间打样的时候随便摸,很少有静电打坏的,工业级-40℃~105℃的工作温度,户外用的电源也能扛。
几个踩过的坑,你们别再踩了
我第一次打样的时候翻了两个低级错误,调了两天才找到问题,给大家提个醒:
- 基准引脚的容性负载别乱加:手册里专门有个基准稳定区的图,我一开始为了滤波直接挂了个100nF的电容,刚好落在不稳定区间(47nF~470nF都是不稳定区),基准直接振荡,输出电压飘来飘去,后来要么换成10nF的小滤波电容,要么直接上1μF以上的电容就没问题
- 电流环输出接光耦注意串阻大小:这颗料的输出低电平典型50mV,如果你要给光耦供1mA的电流,串阻别超过200Ω,不然光耦拉不到足够电流,重载的时候环路响应慢,容易出电压掉坑的问题
- 散热不用太纠结:SOIC8封装的热阻我实测大概120℃/W,整个芯片满负载功耗才不到10mW,就算环境温度到80℃,结温也不到90℃,完全不用额外做散热处理。
实际用下来的效果
我现在的18W充电器方案,用这个芯片做控制,电压精度做到了±1%,电流精度±2.8%,批量良率99.8%,比之前的分立方案高了2个百分点,成本还降了,最近打算把30W的快充方案也换成这个芯片。
最后问下同行们,你们做小功率充电器副边控制都在用啥料?有没有比这个性价比更高的?评论区聊聊~
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