TSM1052：電池充電器和適配器的恒壓恒流控制器

引言

在電源管理領(lǐng)域，對(duì)于電池充電器和適配器來說，精確的恒壓（CV）和恒流（CC）控制至關(guān)重要。ST公司的TSM1052就是一款專門為滿足這些需求而設(shè)計(jì)的高度集成解決方案。今天我們就來詳細(xì)探討一下TSM1052的特性、應(yīng)用及相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)。

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一、TSM1052的特性亮點(diǎn)

1. 控制方式

TSM1052采用二次側(cè)恒壓和恒流控制，能夠在不同負(fù)載條件下精確地調(diào)節(jié)輸出電壓和電流。這種控制方式使得充電器和適配器能夠更好地適應(yīng)電池的充電需求，提高充電效率和電池壽命。

2. 低功耗優(yōu)勢(shì)

它具備非常低的電壓操作能力和極低的靜態(tài)功耗。這意味著在待機(jī)或輕載情況下，TSM1052消耗的電量極少，有助于降低整個(gè)系統(tǒng)的功耗，提高能源利用率。

3. 高精度與簡潔設(shè)計(jì)

內(nèi)部高精度的參考電壓確保了輸出電壓和電流的準(zhǔn)確性。同時(shí)，它所需的外部組件數(shù)量較少，采用有線或開漏輸出級(jí)，并且易于進(jìn)行頻率補(bǔ)償。此外，其SOT23 - 6微型封裝，非常適合對(duì)空間要求苛刻的應(yīng)用，如適配器和充電器。

二、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與電氣特性

1. 內(nèi)部集成

TSM1052集成了電壓參考、兩個(gè)運(yùn)算放大器（具有或運(yùn)算的開漏輸出）和一個(gè)低端電流檢測電路。電壓參考和其中一個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成電壓控制回路的核心，而電流檢測電路和另一個(gè)運(yùn)算放大器則組成電流控制回路。

2. 電氣參數(shù)

在電氣特性方面，TSM1052在不同的工作條件下有著明確的參數(shù)表現(xiàn)。例如，在(T{J}=25^{circ} C)和(V{CC}=5 ~V)的條件下，其電壓工作范圍為1.7 - 18V，靜態(tài)電流典型值為150μA。不同的控制回路中的運(yùn)算放大器也有各自的跨導(dǎo)等參數(shù)，這些參數(shù)決定了其對(duì)電壓和電流的控制能力。

三、應(yīng)用信息

1. 典型應(yīng)用電路

TSM1052常用于反激式適配器或電池充電器的二次側(cè)，通過光耦構(gòu)成反饋回路，實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓和電流的精確控制。典型應(yīng)用電路中，通過合理選擇電阻和電容等外部組件，可以滿足不同的輸出電壓和電流要求。

2. 電壓控制

電壓控制通過第一個(gè)跨導(dǎo)運(yùn)算放大器、分壓器(R{1})、(R{2})和光耦實(shí)現(xiàn)?？梢愿鶕?jù)公式(V{out }=V{ref } cdot frac{left(R{1}+R{2}right)}{R{2}})和(R{1}=R{2} cdot frac{left(V{out }-V{ref }right)}{V{ref }})來選擇(R{1})和(R{2})的值，以達(dá)到所需的輸出電壓。例如，當(dāng)(R 1 = 100 k Omega)和(R 2 = 27 k Omega)時(shí)，(V_{OUT } = 5.7 ~V)。

3. 電流控制

電流控制通過第二個(gè)跨導(dǎo)運(yùn)算放大器、檢測電阻(R{sense})和光耦實(shí)現(xiàn)?？刂品匠虨?R{sense } cdot I{lim } = V{sense })，即可以根據(jù)所需的限制電流(I{lim})和電流控制回路的閾值電壓(V{SENSE})來選擇(R{sense})的值。同時(shí)，要考慮(R{sense})在滿載運(yùn)行時(shí)的最大功耗，公式為(P{lim } = V{sense } cdot l_{lim })。

4. 補(bǔ)償與啟動(dòng)短路條件

電壓控制跨導(dǎo)運(yùn)算放大器和電流控制跨導(dǎo)運(yùn)算放大器都可以進(jìn)行外部補(bǔ)償，通過合適的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)（如電容和電阻的組合）來提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在啟動(dòng)和短路條件下，如果設(shè)備由開關(guān)電源輸出供電且輸出電壓低于(V_{cc})最小值，電流調(diào)節(jié)可能無法保證，此時(shí)可能需要額外的電路來確保設(shè)備有足夠的供電。

四、機(jī)械數(shù)據(jù)與修訂歷史

1. 封裝與環(huán)保

TSM1052采用SOT23 - 6封裝，ST公司為了滿足環(huán)保要求，提供的這些設(shè)備采用ECOPACK?封裝，具有無鉛二級(jí)互連。相關(guān)的機(jī)械尺寸有明確的規(guī)格，并且符合JEDEC標(biāo)準(zhǔn)。

2. 文檔修訂

文檔有相應(yīng)的修訂歷史，記錄了不同版本的更新內(nèi)容，如2008年2月7日的版本更新了第5節(jié)的內(nèi)容。

總結(jié)

TSM1052作為一款高度集成的恒壓恒流控制器，憑借其眾多的特性優(yōu)勢(shì)，為電池充電器和適配器的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。電子工程師在設(shè)計(jì)相關(guān)產(chǎn)品時(shí)，可以根據(jù)其電氣特性和應(yīng)用信息，合理選擇外部組件，實(shí)現(xiàn)精確的電壓和電流控制。同時(shí)，也要關(guān)注其在不同條件下的性能表現(xiàn)，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。大家在實(shí)際應(yīng)用中有沒有遇到過類似芯片的使用問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。