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【 2025 DigiKey 杯】自制5V3A手机充电器

主电路为反击电路+同步整流。主电路芯片选用英飞凌的ICE3AR0680,同步整流芯片选用安森美的NCP4306.

ice3ar0680jz.pdf

NCP4306.pdf

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hellbaron
LV.6
2
2025-12-19 09:59

大功告成!!!

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hellbaron
LV.6
3
2025-12-20 16:35

元件清单

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hellbaron
LV.6
4
01-16 14:55

这是ICE3AR0680的功能框图。

此芯片是集成 800V CoolMOS 和启动单元(欠压锁定和频率抖动)的 DIP-7 封装离线式 SMPS 电流模式控制器

特性

• 800V 防雪崩强固型 CoolMOS®,内置启动单元

• 活动突发模式,实现最低待机功耗

• 可选突发模式进入和退出电平

• 内部固定 100kHz 开关频率,具备抖动功能

• 过载、开环、VCC 低电压、高电压及过温自动重启保护

• 外部自动重启使能引脚• 具有 50°C 回差的过温保护

• 内置 10 毫秒软启动

• 内置 20 毫秒且可扩展的短时峰值功率消隐时间

• 针对最大负载和突发模式的传播延迟补偿

• 可调欠压特性• 整体电流限制公差 < ±5%

• 采用 BiCMOS 技术,实现低功耗和宽 VCC 电压范围

• 具有 50 欧姆导通电阻的软栅极驱动

进入跳周期模式的调整,可以根据Cfb的大小来选择进入跳周期模式的负载。

Cfb选用6.8nF时,10%负载时进入跳周期模式,20%负载时离开跳周期模式。

Cfb选用1nF~2.2nF时,大概在6.67%负载时进入跳周期模式,13.3%负载时退出跳周期模式。

Cfb选用220pF~470pF时,大概在4.38%负载时进入跳周期模式,9.6%负载时退出跳周期模式。

Cfb选用的电容小于100pF时,不进入跳周期模式。

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hellbaron
LV.6
5
01-16 15:06

1 BBA

(欠压锁定、可扩展的过载保护消隐时间及外部自动重启使能)BBA 引脚集成了欠压锁定、可扩展的过载保护消隐时间和外部自动重启使能功能。欠压锁定功能是在输入电压降至预设的低电平时停止开关脉冲。可扩展的过载保护消隐时间功能是通过在引脚对地添加一个外部电容来延长内置的 20 毫秒消隐时间以实现过载保护。外部自动重启使能功能是一个外部接口,用于停止栅极开关并强制 IC 进入自动重启模式。当将引脚电压拉低至 0.4V 以下时触发该功能。

2 FBB

FBB引脚结合了反馈功能和突发模式进入/退出控制。调节信息由FBB引脚提供给内部保护单元和内部P比较器,以控制占空比。在主动突发模式下,FBB信号是唯一控制信号。突发模式进入/退出控制提供了一种选择进入/退出突发模式平的方法。

3 CS 

电流检测引脚检测集成CoolMOS®源极中插入的分流电阻上的电压。如果CS达到电流限制比较器的内部阈值,器输出立即关闭。此外,电流信息还提供给PWM比较器,以实现电流模式。

5 Drain

此引脚直接连接到集成CoolMOS®漏极。

7 VCC 

供电电源引脚

8 GND

芯片接地引脚

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hellbaron
LV.6
6
01-16 15:22

NCP4306的功能框图

1 DRV

同步整流mos管的驱动引脚

2 GND

同步整流芯片的地

3 CS

电流检测引脚,检测流过SRMOSFET和/或其体二极管的电流大小。

4 MIN_TON

通过接地电阻器来调整最小开启时间。

5 MIN_TOFF

通过接地电阻器来调整最关断时间。

6 VCC

芯片供电引脚

调整MIN_TON和MIN_TOFF引脚接地电阻的大小,来调整最小开启和关断时间。

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hellbaron
LV.6
7
01-16 15:33

次级同步整流mos管选用的IRLR3636 

VDS具有60V耐压,内阻为5.4mO,重要的一点时这颗MOS管可以用低压(4.5V)就可以驱动了。

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hellbaron
LV.6
8
01-16 15:38

RM8(6+6)

变压器参数

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hellbaron
LV.6
9
01-18 13:01

得捷购买的元器件

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学习党
LV.2
10
01-22 19:16

顶顶 !!!!   现在电源网 好冷清阿 

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dy-s5fua6S2
LV.1
11
03-02 13:24

【DigiKey杯点评】+ pcb板布局还可以进行二次优化,缩小板的尺寸,元件选型和布线更加优化。

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wmqlzy
LV.4
12
03-03 17:03

【DigiKey杯点评】+电路设计评价 功能实现方面,PCB设计还可以进一步优化,在电路中是考虑EMC方面因素强化设计电路和保护电路呢?

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446727704
LV.3
13
03-04 22:07

【DigiKey杯点评】+ 这款自制5V/3A充电器整体设计合理,硬件布局规范,输出稳定、带载能力强,满足日常供电需求。电路保护功能完善,具备过流、过压、短路防护,安全性较好。方案性价比高、实用性强,体现了扎实的电源设计基础。可在效率、散热及EMC处理上进一步优化,提升整机性能。

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446727704
LV.3
14
03-04 22:08

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旻旻旻
LV.8
15
03-09 22:15

【DigiKey杯点评】自制5V3A手机充电器项目,采用反激拓扑+同步整流架构.

设计者选择了反激拓扑,比较合理,效率优化也可以一步到位。另外选择才用MOSFET替代肖特基二极管,效率提升了一些,相对于传统二极管压降比较大。发热较小,适合手机充电器小型化需求。而且设计者还找到了一个手机充电头的公用模具,正好也可以放进去,说明整体布局选择还是比较合理的。主控芯片选择英飞凌的ICE3AR0680JZ,DIP-7封装,方便个人手工焊接和维修,易于上手。

整体方案希望作者提供供电效率以及最高温度,看下实际应用的效果

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03-12 11:59

【DigiKey杯点评】该方案拓扑先进、芯片搭配合理,瞄准“5V3A快充”的主流需求,在效率、可靠性、集成度上均有亮点,是学习“中小功率隔离电源设计”的优质参考。

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