在小功率 AC-DC 電源轉(zhuǎn)換的前沿領(lǐng)域，對(duì)芯片性能的追求永無止境。晶源微推出的 CSC7137B，作為一款精心雕琢的高性能低功耗原邊反饋 AC-DC 驅(qū)動(dòng)芯片，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在智能家居、小型數(shù)碼設(shè)備等眾多場(chǎng)景中開辟出一片新天地。接下來，我們將深入剖析 CSC7137B 的卓越特性，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，提供一套完整且詳盡的應(yīng)用指南。

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一、芯片優(yōu)勢(shì)剖析?

1.1 超高集成度，引領(lǐng)極簡電路設(shè)計(jì)?

CSC7137B 內(nèi)部巧妙集成了高達(dá) 800V 的高壓大功率 BJT（雙極結(jié)型晶體管）以及先進(jìn)的 PFM（脈沖頻率調(diào)制）控制器。這一集成壯舉，使得傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中必不可少的光耦、TL431 等復(fù)雜器件瞬間成為歷史。對(duì)于生產(chǎn)廠商而言，電路板空間的占用大幅減少，物料采購清單得以簡化，生產(chǎn)組裝流程更加順暢，生產(chǎn)效率直線上升。在諸如智能手環(huán)、無線耳機(jī)等對(duì)空間極度敏感的小型電子產(chǎn)品電源電路設(shè)計(jì)中，CSC7137B 的這一優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)得淋漓盡致，為產(chǎn)品的小型化、輕薄化提供了有力支撐。?

1.2 高效轉(zhuǎn)換，全負(fù)載性能卓越?

憑借創(chuàng)新的開關(guān)頻率調(diào)制和初級(jí)電流峰值振幅（FM 和 AM）多模式工作技術(shù)，CSC7137B 在全負(fù)載范圍內(nèi)都能保持令人驚嘆的轉(zhuǎn)換效率。在恒壓（CV）模式下，其獨(dú)有的線纜補(bǔ)償功能尤為突出。它能夠精準(zhǔn)地感知并補(bǔ)償因輸出線纜電阻造成的電壓降，確保無論線纜長短、粗細(xì)，輸出電壓始終穩(wěn)定如一。而在恒流（CC）模式下，芯片內(nèi)置的線電壓補(bǔ)償和負(fù)載補(bǔ)償機(jī)制開始發(fā)揮作用，根據(jù)輸入電壓和負(fù)載的實(shí)時(shí)變化，迅速做出調(diào)整，維持恒流輸出的高精度。這種卓越的性能，讓 CSC7137B 在充電器、電源適配器等對(duì)輸出特性要求近乎苛刻的應(yīng)用中，成為無可爭議的首選，為充電設(shè)備的穩(wěn)定、高效運(yùn)行保駕護(hù)航，顯著延長設(shè)備使用壽命。?

1.3 全方位保護(hù)，筑牢系統(tǒng)安全防線?

CSC7137B 為電源系統(tǒng)構(gòu)建了一套全方位、無死角的安全防護(hù)網(wǎng)：?

• 過溫保護(hù)（OTP）：當(dāng)芯片溫度攀升至預(yù)設(shè)的危險(xiǎn)閾值時(shí)，它會(huì)迅速啟動(dòng)自我保護(hù)機(jī)制，自動(dòng)降低輸出功率或者果斷停止工作，避免芯片因過熱而損壞，從而有效守護(hù)整個(gè)電源系統(tǒng)以及與之相連的設(shè)備安全。這一功能在那些需要長時(shí)間連續(xù)工作且散熱條件有限的應(yīng)用場(chǎng)景中，如工業(yè)控制中的小型電源模塊，顯得尤為重要。?
• 輸出電壓保護(hù)（OVP）：一旦檢測(cè)到輸出電壓出現(xiàn)異常升高的情況，芯片會(huì)在第一時(shí)間采取行動(dòng)，立即啟動(dòng)保護(hù)措施，將過高的電壓降下來，避免對(duì)負(fù)載設(shè)備造成不可逆的損害，確保用電設(shè)備的安全運(yùn)行。?
• 短路保護(hù)（SLP）：在輸出發(fā)生短路的緊急時(shí)刻，CSC7137B 能夠迅速響應(yīng)，精準(zhǔn)地限制電流過大，有效防止電路因短路引發(fā)火災(zāi)等嚴(yán)重安全事故，極大地增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。?
• VCC 過壓保護(hù)和鉗位（OVP&clamp）：芯片時(shí)刻密切監(jiān)測(cè)自身的供電電壓 VCC，一旦 VCC 超過安全電壓范圍，馬上實(shí)施過壓保護(hù)，并將電壓牢牢鉗位在安全區(qū)間內(nèi)，確保芯片自身能夠穩(wěn)定運(yùn)行，不受外界電壓波動(dòng)的干擾。?

1.4 超低待機(jī)功耗，踐行綠色節(jié)能理念?

CSC7137B 的待機(jī)功耗極低，小于 75mW，這一出色表現(xiàn)使其完美契合當(dāng)下最為嚴(yán)格的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。在智能家居設(shè)備中的傳感器節(jié)點(diǎn)、遙控器等眾多可能會(huì)長時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài)的應(yīng)用場(chǎng)景中，其低待機(jī)功耗的優(yōu)勢(shì)盡顯。它能夠顯著延長電池的使用壽命，降低整體能耗，為打造綠色、環(huán)保、節(jié)能的生活環(huán)境貢獻(xiàn)力量，符合未來科技發(fā)展的大趨勢(shì)。?

1.5 卓越 EMC 特性，適應(yīng)復(fù)雜電磁環(huán)境?

CSC7137B 具備卓越的電磁兼容性（EMC）。在工作過程中，它產(chǎn)生的電磁干擾極其微弱，幾乎不會(huì)對(duì)周圍其他電子設(shè)備造成任何影響。同時(shí)，自身又擁有強(qiáng)大的抗干擾能力，能夠在復(fù)雜多變的電磁環(huán)境中保持穩(wěn)定工作。這一特性，使得它在對(duì)電磁環(huán)境要求極高的場(chǎng)合，如醫(yī)療電子設(shè)備、航空航天電子設(shè)備等的電源電路設(shè)計(jì)中，成為不可或缺的關(guān)鍵芯片。

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二、應(yīng)用指南?

2.1 硬件設(shè)計(jì)要點(diǎn)?

2.1.1 啟動(dòng)電路設(shè)計(jì)?

CSC7137B 擁有極低的啟動(dòng)電流，通過外置啟動(dòng)電阻可對(duì) VCC 端口電容進(jìn)行快速充電，以此來大幅縮短啟動(dòng)時(shí)間。當(dāng) VCC 電壓順利達(dá)到芯片的開啟閾值時(shí)，芯片內(nèi)部的控制電路隨即開始工作，系統(tǒng)自動(dòng)切換為由變壓器輔助繞組持續(xù)供電；而當(dāng) VCC 電壓下降到欠壓閾值時(shí)，芯片內(nèi)部控制電路停止工作，電路重新進(jìn)入啟動(dòng)流程。在設(shè)計(jì)啟動(dòng)電路時(shí)，需要依據(jù)芯片的啟動(dòng)電流和啟動(dòng)時(shí)間要求，精心挑選啟動(dòng)電阻的阻值和電容的容值。一般來說，啟動(dòng)電阻的阻值可在幾百千歐到幾兆歐之間選擇，電容容值通常在 0.1μF - 1μF 范圍內(nèi)。不過，具體的數(shù)值還需通過大量的實(shí)際測(cè)試進(jìn)行優(yōu)化確定，以確保芯片能夠快速、穩(wěn)定地啟動(dòng)。?

2.1.2 電流采樣電路?

在 CC 模式工作時(shí)，CS 引腳的電流信息對(duì)于準(zhǔn)確調(diào)節(jié)次級(jí)平均電流起著關(guān)鍵作用。由于系統(tǒng)工作在 DCM（不連續(xù)導(dǎo)通模式），電流峰值（IPP）、匝數(shù)比（NP/NS）、次級(jí)退磁時(shí)間（TDM）和開關(guān)周期（TSW）共同決定著次級(jí)平均輸出電流。因此，電流采樣電阻的選擇至關(guān)重要。必須選用高精度、低溫漂的電阻，以保證采樣的精準(zhǔn)度。通常，可以選用精度為 1% - 0.1% 的合金電阻，電阻值則需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的電流大小進(jìn)行精確計(jì)算確定，一般在幾毫歐到幾十毫歐之間。同時(shí)，為了最大程度減少布線電阻和寄生電感對(duì)采樣精度的影響，采樣電阻應(yīng)盡量靠近芯片的 CS 引腳安裝。?

2.1.3 電壓反饋電路?

在 CV 模式工作時(shí)，CSC7137B 會(huì)在消磁時(shí)間內(nèi)對(duì) VFB 引腳電壓進(jìn)行脈沖采樣，并將其與內(nèi)部參考電壓 VREF 進(jìn)行細(xì)致比較，經(jīng)過誤差放大后，精準(zhǔn)控制恒壓環(huán)路的諧振時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的穩(wěn)定調(diào)節(jié)。在設(shè)計(jì)電壓反饋電路時(shí)，要著重確保采樣電阻的精度和穩(wěn)定性，以準(zhǔn)確無誤地反映輸出電壓的變化。分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的阻值需要根據(jù)輸出電壓設(shè)定值和芯片的參考電壓進(jìn)行精確計(jì)算，一般采用精度為 1% 的金屬膜電阻。此外，為了減少干擾，反饋線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離功率電路和高頻信號(hào)線，必要時(shí)可采用屏蔽線來進(jìn)一步提高抗干擾能力。?

2.1.4 變壓器設(shè)計(jì)?

CSC7137B 通?？稍O(shè)計(jì)為典型的反激式開關(guān)變換器，其中變壓器是核心關(guān)鍵元件。變壓器的設(shè)計(jì)必須精準(zhǔn)滿足應(yīng)用的功率需求、電壓轉(zhuǎn)換比以及嚴(yán)格的電氣隔離要求。在確定變壓器的匝數(shù)比時(shí)，要全面綜合考慮輸入電壓范圍、輸出電壓要求以及芯片的工作特性。例如，對(duì)于輸入電壓范圍為 85V - 265VAC、輸出電壓為 5V 的應(yīng)用場(chǎng)景，就需要合理計(jì)算初級(jí)和次級(jí)繞組匝數(shù)，以保證在全輸入電壓范圍內(nèi)都能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的電壓轉(zhuǎn)換。另外，變壓器的磁芯材料應(yīng)選用低損耗、高飽和磁通密度的材料，如錳鋅鐵氧體，這樣可以有效提高轉(zhuǎn)換效率和功率密度。?

2.2 軟件配置要點(diǎn)（若有）?

CSC7137B 作為一款硬件驅(qū)動(dòng)芯片，一般情況下無需復(fù)雜的軟件編程配置。但其工作模式和參數(shù)設(shè)置可以通過對(duì)外圍電路元件的巧妙選擇和合理連接方式進(jìn)行靈活調(diào)整。例如，通過改變特定引腳的上拉或下拉電阻值，就能夠?qū)€纜補(bǔ)償?shù)某潭?、過流保護(hù)閾值等重要參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。在進(jìn)行這些硬件設(shè)置時(shí)，務(wù)必嚴(yán)格按照芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)中的詳細(xì)指導(dǎo)進(jìn)行操作，確保參數(shù)設(shè)置準(zhǔn)確無誤，從而充分發(fā)揮芯片的最佳性能。?

2.3 典型應(yīng)用場(chǎng)景及設(shè)計(jì)實(shí)例?

2.3.1 智能家居設(shè)備電源?

在智能家居蓬勃發(fā)展的今天，如智能插座、智能門鎖、傳感器節(jié)點(diǎn)等設(shè)備對(duì)電源的要求日益嚴(yán)苛，需要穩(wěn)定、高效且節(jié)能的電源支持。CSC7137B 憑借其低待機(jī)功耗和出色的 EMC 特性，成為智能家居設(shè)備電源的理想之選。以智能插座為例，通過 CSC7137B 將市電轉(zhuǎn)換為適合智能插座內(nèi)部電路工作的直流電壓，利用芯片的過流、過壓保護(hù)功能，能夠有效防止因接入設(shè)備過載或異常導(dǎo)致的損壞，保障智能插座安全穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，其低待機(jī)功耗可顯著降低整個(gè)智能家居系統(tǒng)的能耗，符合綠色節(jié)能的家居理念，為用戶打造一個(gè)安全、節(jié)能、便捷的智能家居環(huán)境。?

2.3.2 小型數(shù)碼產(chǎn)品充電器?

對(duì)于智能手機(jī)、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、MP3 播放器等小型數(shù)碼產(chǎn)品而言，其充電器對(duì)芯片的性能要求極高。CSC7137B 的 CC/CV 特性使其在充電器設(shè)計(jì)中大放異彩，能夠?qū)崿F(xiàn)高效、安全的充電過程。充電器首先從 CC 模式開始對(duì)電池充電，提供恒定電流，快速提升電池電量；當(dāng)電池電量快充滿時(shí)，平滑無縫地切換到 CV 模式，提供恒定電壓，防止過充對(duì)電池造成損害。?

2.3.3 工業(yè)控制中的小型電源模塊?

在工業(yè)控制領(lǐng)域，許多設(shè)備需要小型、高效、穩(wěn)定的電源模塊來支持其運(yùn)行。CSC7137B 的高性能、高集成度以及全方位的保護(hù)功能，使其成為工業(yè)控制中小型電源模塊的優(yōu)質(zhì)選擇。例如，在一些對(duì)空間要求嚴(yán)格的工業(yè)傳感器節(jié)點(diǎn)中，CSC7137B 能夠?qū)⑹须娹D(zhuǎn)換為適合傳感器工作的穩(wěn)定直流電壓，同時(shí)利用其過溫保護(hù)、短路保護(hù)等功能，確保在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境中，電源模塊能夠穩(wěn)定運(yùn)行，不受溫度變化、電路短路等異常情況的影響，為工業(yè)控制設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。?