【THX203H开关电源控制器集成电路的应用】
概述
高性能电流模式PWM 控制器。专为高性价比AC/DC 转换器设计。在85V-265V 的宽电压范围内提供高达12W 的连续输出功率，峰值输出功率更可达18W。优化的高合理性的电路设计结合高性能价格比的双极型制作工艺，最大程度上节约了产品的整体成本。该电源控制器可工作于典型的反激电路拓扑中，构成简洁的AC/DC 转换器。IC 内部的启动电路被设计成一种独特的电流吸入方式，可利用功率开关管本身的放大作用完成启动，这显著地降低了启动电阻的功率消耗；而在输出功率较小时IC 将自动降低工作频率，从而实现了极低的待机功耗。在功率管截止时，内部电路将功率管反向偏置，直接利用了双极性晶体管的CB 高耐压特性，大幅提高功率管的耐电压能力直到700V 的高压，这保证了功率管的安全。IC 内部还提供了完善的防过载防饱和功能，可实时防范过载、变压器饱和、输出短路等异常状况，提高了电源的可靠性。电流限制及时钟频率可由外部器件进行设定。
现可提供DIP8 的标准封装和满足欧洲标准的环保无铅封装。
特点
l 内置700V 高压功率开关管， 极少的外围器件
l 锁存脉宽调制，逐脉冲限流检测
l 低输出降频功能，无输出功耗可低于0.3W
l 内建斜坡与反馈补偿功能
l 独立上限电流检测控制器，实时处理控制器的过流、过载
l 关断周期发射极偏压输出，提高了功率管的耐压
l 内置具有温度补偿的电流限制电阻，精确电流限制
l 内置热保护电路
l 利用开关功率管的放大作用完成启动，启动电阻的功耗减少10 倍以上
l 极少的外围元器件
l 低启动和工作电流
l VCC 过压自动限制
l 宽电压连续输出功率可达12W, 峰值输出功率可达18W
应用领域
l 适配器ADAPTOR （如旅行充电器、外置电源盒等）
l 开放式电源OPENFRAME （如DVD、DVB 等）
高性能电流模式PWM 开关电源控制器
工作条件
项目最小典型最大单位
供电电压，VCC 4.8 5.5 9.0 V
引脚输入电压-0.3 - Vcc V
峰值反向电压- - 520 V
峰值开关电流- - 600 mA
定时电容650 680 920 PF
振荡频率45 61 65 KHz
工作温度0 70 ℃
电气参数（ Ta=25℃, Vcc=5.5-7.5V, Ct=680PF, RS=1 Ω）
输出部分
项目测试条件最小典型最大单位
开关管最大耐压Ioc=10mA 700 - - V
开通饱和压降Ioc=600mA - - 1 V
输出上升时间CL=1nF - - 75 ns
输出下降时间CL=1nF - - 75 ns
输出限制电流Tj=0-100 ℃ 540 580 620 mA
OE 钳位电压OE=0.001-0.60A - 1.5 - V
参考部分
项目测试条件最小典型最大单位
参考输出电压Io=1.0mA 2.4 2.5 2.6 V
电源调整率Vcc=5.5-9V - 2 20 mV
负载调整率Io=0.1-1.2mA - - 3 %
高性能电流模式PWM 开关电源控制器
项目测试条件最小典型最大单位
温度稳定性- 0.2 - mV/ ℃
输出噪声电压F=10Hz-10KHz - - 50 μV
长期稳定性T=85 ℃条件下工作1000h - 5 - mV
振荡器部分
项目测试条件最小典型最大单位
振荡频率Ct=680PF 55 61 67 KHz
频率随电压变化率Vcc=5.5-9V - - 1 %
频率随温度变化率Ta=0-85 ℃ - - 1 %
振荡器振幅(Vp-p) - 2.5 - V
振荡器下降沿Ct=680PF - 800 - ns
反馈部分
项目测试条件最小典型最大单位
上拉电流- 0.50 0.60 mA
输入阻抗
下拉电阻- 30 - KΩ
电源抑制比Vcc=5.5-9V - 60 70 dB
电流取样部分
项目测试条件最小典型最大单位
电流取样门限0.54 0.58 0.62 V
防上限电流RS=1 Ω 0.54 0.58 0 A
电源抑制比- 60 70 dB
传输延时- 150 250 ns
脉宽调制部分
项目测试条件最小典型最大单位
最大占空比53 57 61 %
最小占空比- - 3.5 %
电源电流
项目测试条件最小典型最大单位
启动接受电流1.6 2.0 2.4 mA
启动静态电流- 55 80 μA
静态电流Vcc=8V - 2.8 - mA
启动电压8.6 8.8 9.0 V
振荡器关闭电压4.0 4.3 4.5 V
再__________启动电压- 3.7 - V
过压限制门限9.2 9.6 10.0 V
原理描述
l 启动阶段，上电时VR 关闭；FB上拉电流源关闭；OE 由功率管输入启动电流到VCC；OB 控制功率管的基极电流，限制功率管集电极电流（即THX203H 启动接受电流），从而保证功率管的安全；在VCC 电压上升到8.8V ，启动阶段结束，进入正常阶段。
l 正常阶段，VCC 电压应保持在4.8~9.0V，VR 输出2.5V 基准；FB 上拉电流源开启；振荡器输出OSC1 决定最大占空比，输出OSC2 试图触发电源进入开周期、及屏蔽功率管开启电流峰；若FB 小于1.8V（约在1.2-1.8V之间）振荡器周期将随之增加，FB 越小振荡器周期越宽、直至振荡器停振（此特性降低了开关电源的待机功耗）；若外围反馈试图使VCC 大于9.6V ，则内电路反馈到FB使VCC 稳压在9.6V（ 利用此特性可以不采用外围反馈电路，由内电路稳定输出电压，但稳压精度较低）；开周期，OB 为功率管提供基极电流，OE 下拉功率管的发射极到IS，而且OB 采用斜坡电流驱动（指OB 开电流是IS 的函数，当IS=0V 时OB 开电流约40mA ，然后OB 开电流随IS 线性增加，当IS 增加到0.6V 时OB 开电流约120mA ，此特性有效地利用了OB 的输出电流，降低了THX203H 的功耗），若IS 检测到FB 指定电流则进入关周期；关周期，OB 下拉，功率管不会立即关断，但OE 箝位1.5V（ 功率管关断后基极反向偏置，提高了耐压）；在开或关周期，如检测到功率管超上限电流， 则上限电流触发器优先置位，强制FB 下降， 占空比变小，从而保护功率管和变压器；在下一个关周期开始沿或FB 小于1.8V ，上限电流触发器复位。另外，THX203H 内置热保护，在内温度高于140℃后调宽振荡器的周期，使THX203H温度不超过150 ℃；内置斜坡补偿，在THX203H 大占空比或连续电流模式时能稳定开/关周期。
l 若VCC 降到4.3V 左右，振荡器关闭，OSC1 、OSC2 低电平，电源保持关周期；
VCC 继续下降到3.7V 左右，THX203H重新进入启动阶段。
去开启0.6V
电流峰
上限电流
触发器
电参数定义
l 启动接受电流：启动阶段OB 输入0.5mA时OC 点电流。
l 启动静态电流：VCC 接滤波电容和可调电流源， CT 接680PF ，其它引脚悬空，能使VCC 振荡时（即能完成THX203H 启动的）最小电流源电流。
l 启动电压： 上述VCC 振荡的最大VCC 值。
l 再启动电压： 上述VCC 振荡的最小VCC 值。
l 振荡器关闭电压： 上述VCC 振荡下降沿，使振荡器停振的VCC 值。
l 静态电流：正常阶段，FB 由1.0K电阻接地，VCC 电源电流。
l 振荡器上拉/下拉电流：正常阶段，FB=2.5V,CT=1.25V，CT 处上拉/下拉电流。
l FB 上拉电流：正常阶段，FB=2.5V,IS=0V 时， FB 处上拉电流。
l FB 防上限电流：正常阶段，FB=6V,IS=0.3V ，FB 处下拉电流。
l 内反馈电源电压： 无外围待机反馈电路的THX203H 电源，正常阶段时VCC 值。
l OC 上限电流：FB=6V ，FB 下拉电流开始动作时的最小OC 电流。
l 斜坡电流驱动：指功率管基极驱动OB 开电流是IS 的函数，当IS=0V 时OB 开电流约40mA ，然后OB 开电流随IS 线性增加，当IS 增加到0.6V 时OE 开电流约
全部解说附件中
通华芯开关电源芯片THX203设计指导.pdf
(1.28 MB, 下载次数: 26)
|
