S7134B 5V2.4A恒壓恒流芯片憑借其卓越的性能和廣泛的應用場景，受到了眾多工程師和設計師的青睞。本文將深入探討S7134B芯片的參考設計，涵蓋其基本特性、電路原理圖、樣機圖及PCB設計、BOM清單以及變壓器規格參數等多個方面，旨在為相關領域的專業人士提供一份詳盡的設計指南。

S7134B芯片基本特性

S7134B是一款高性能的恒壓恒流控制芯片，專為滿足現代電子設備對電源的嚴格要求而設計。以下是該芯片的主要特性：

輸入參數

• 輸入電壓范圍：90V至264V交流電，適用于全球范圍內的不同電網標準，確保了電源的通用性和適應性。
• 頻率范圍：47Hz至64Hz，能夠適應不同地區電網的頻率差異，保證電源的穩定運行。

輸出參數

• 輸出電壓：穩定的5V直流輸出，為各種電子設備提供精確的電源供應。
• 輸出電流：最大可達2.4A，能夠滿足大多數移動設備和其他小型電子設備的充電需求。
• 輸出效率：在230Vac輸入條件下，輸出效率高達86.2%，體現了芯片在能量轉換過程中的高效性，有助于降低能耗和提高電源的整體性能。
• 待機功耗：僅為69mW，遠低于行業標準，顯著降低了設備在待機狀態下的能源浪費，符合環保和節能的設計理念。
• 過溫保護：當芯片溫度達到141℃時，將自動啟動過溫保護機制，有效防止芯片因過熱而損壞，提高了電源的安全性和可靠性。
• 短路保護：具備自恢復功能，能夠在輸出短路時迅速切斷電源，并在短路解除后自動恢復正常供電，進一步增強了電源的安全性和穩定性。

電路原理圖

S7134B芯片的電路原理圖是其參考設計的核心部分，它詳細展示了芯片如何與其他電子元件協同工作，以實現恒壓恒流的電源輸出。以下是電路原理圖的簡要說明：

輸入整流濾波部分

輸入的交流電首先經過一個整流橋（DB1），將交流電轉換為脈動直流電。隨后，通過一個大容量的電解電容（C1）進行濾波，以減少電壓的波動，為后續的電路提供較為穩定的直流電壓。

控制芯片部分

S7134B芯片（U1）是整個電路的核心，它通過檢測輸出電壓和電流，自動調整開關管的導通時間，從而實現恒壓恒流的控制功能。芯片的VCC引腳連接到一個輔助電源，為其提供工作電壓；FB引腳則用于接收反饋信號，以實現精確的電壓和電流調節。

開關管與變壓器部分

開關管（通常為一個MOSFET）在S7134B芯片的控制下，以高頻的方式導通和截止，將直流電壓轉換為高頻脈沖電壓。這些脈沖電壓隨后通過一個高頻變壓器（T1）進行降壓和隔離，以獲得所需的低壓輸出。變壓器的繞制參數對電源的性能至關重要，將在后續部分詳細介紹。

輸出整流濾波部分

變壓器次級輸出的脈沖電壓經過一個整流二極管（D1）整流后，再次通過一個電解電容（C2）進行濾波，最終得到穩定的5V直流輸出電壓。此外，電路中還包含了一些輔助元件，如貼片電阻和電容，用于實現各種保護功能和優化電路性能。

樣機圖及PCB設計

樣機實物圖

S7134B芯片的樣機實物圖展示了其實際的外觀和尺寸。樣機通常采用緊湊的設計，以適應各種小型電子設備的安裝需求。在樣機的正面，可以看到主要的電子元件，如變壓器、電解電容、整流橋等；而在背面，則是復雜的PCB走線和一些小型的貼片元件。

PCB設計

• 布局優化：將高頻元件（如開關管和變壓器）放置在靠近芯片的位置，以減少高頻干擾。同時，確保電源的地線和信號地線分開布線，以避免地線噪聲對電路的影響。
• 散熱設計：考慮到S7134B芯片在工作過程中會產生一定的熱量，PCB設計中需要充分考慮散熱問題。可以通過增加散熱孔、采用大面積的銅箔散熱等方式，提高PCB的散熱性能，確保芯片在高負載條件下的穩定運行。
• 電磁兼容性（EMC）設計：為了滿足電磁兼容性的要求，PCB設計中需要采取一些措施來減少電磁干擾。例如，合理布置元件的位置，使信號線盡可能短且遠離電源線；在PCB的邊緣設置屏蔽地，以減少外部干擾對電路的影響。

BOM清單

以下是S7134B芯片參考設計的BOM清單，詳細列出了所需的各種電子元件及其規格和用量：

SMD類元件

DIP類元件

變壓器規格參數

變壓器是S7134B芯片參考設計中的關鍵元件之一，其性能直接影響到電源的輸出質量和效率。以下是變壓器的詳細規格參數：

繞制參數

規格參數

• 骨架：EE1610立式(5+2)，磁芯材質為PC40或同等材質，有效截面積Ae=38mm2。
• 繞組線材：N1、N2、N4采用2UEW漆包線；N3采用三層絕緣線。
• 磁芯接地：PIN2接地。
• 絕緣膠帶：采用3M900或同等材質的絕緣膠帶。
• 初級繞組感量：Lp=0.95mH±5%（測試條件：0.3V, 10kHz）。
• 漏感量：Llk要求控制在初級繞組的5%以內（測試條件：0.3V, 10kHz）。
• 耐壓測試：3KV, 5mA, 1Min。
• 成品要求：浸凡立水，剪掉PIN3腳。

性能評估

S7134B芯片的性能評估是衡量其參考設計成功與否的重要標準。以下是該芯片在不同輸入電壓和負載條件下的性能表現：

效率測試

在90Vac至264Vac的輸入電壓范圍內，S7134B芯片的效率均滿足六級能效要求。具體數據如下表所示：

待機功耗測試

在不同輸入電壓下，S7134B芯片的待機功耗均低于75mW，滿足六級能效的待機功耗要求。具體數據如下表所示：

紋波測試

在不同輸入電壓下，S7134B芯片的輸出紋波電壓均較低，保證了輸出電壓的穩定性。具體數據如下表所示：

動態響應測試

在不同輸入電壓和負載變化條件下，S7134B芯片的輸出電壓能夠在短時間內穩定在規定范圍內，體現了良好的動態響應性能。具體數據如下表所示：

總結