TOP系列開關(guān)電源集成電路

外圍元件少，節(jié)約成本。 集成了軟啟動功能，使啟動過壓、過沖減至最小。 外部可精確設(shè)定限流。 占空比更寬，功率更大，輸入電容更小。 線欠壓（UV）保護(hù)，消除關(guān)斷故障。 線過壓（OV）保護(hù)，消除浪涌現(xiàn)象。 通過同一電阻設(shè)定OV/UV門限，降低DCmax。

采用頻率抖動降低EMI及EMI濾波費(fèi)用。 無需虛擬負(fù)載即可調(diào)節(jié)至零負(fù)載。 頻率130kHz，變壓器及整機(jī)電源尺寸更小。 為視頻應(yīng)用提供頻率減半選項(xiàng)。 滯后熱關(guān)斷使器件可自動恢復(fù)工作。熱滯后值較大，防止電路板過熱。 省略部分引腳的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)封裝加強(qiáng)了高壓引腳的漏電距離。 可運(yùn)用遠(yuǎn)程開關(guān)功能啟動或關(guān)斷。 可與較低頻率同步。

TOP232-234輸出功率列表
器件型號	230V±15%(AC)		85—265V(AC)
	密閉式外殼	敞開式架構(gòu)	密閉式外殼	敞開式架構(gòu)
TOP232P	9W	15W	6.5W	10W
TOP232G
TOP232Y	10W	25W	7W	15W
TOP233P	13W	25	9W	15W
TOP233G
TOP233Y	20W	50	15W	30W
TOP234P	16W	30	11W	20W
TOP234G
TOP234Y	30W	75	20W	45W

功能說明 TOPSwitch_FX采用與TOPSwitch相同的拓?fù)潆娐?，并以高性價(jià)比集成了新功能。這些功能不僅能降低系統(tǒng)成本，同時(shí)還能提高設(shè)計(jì)的靈活性、性能和效能，它不僅象TOPSwitch一樣在一片CMOS芯片中集成了高壓MOSFET、脈沖調(diào)寬（PWM）控制器、故障自動保護(hù)和所有其他控制電路，還增加了兩項(xiàng)。第一項(xiàng)是多功能引腳（M），通過線電壓實(shí)現(xiàn)可編程過壓/欠壓關(guān)斷設(shè)定和降低前饋/DCmax。此引腳還能代替外部精確流限的設(shè)定，能用于遠(yuǎn)程通/關(guān)或使振蕩器與外部的較低頻率的信號同步。另一項(xiàng)是頻率（F）引腳，僅Y型封裝具備。通常此引腳與源極相連時(shí)，能提供頻率減半選項(xiàng)。這兩條新的引腳提供的功能也可以通過將其與源極短路來取消，使器件以三端的TOPSwitch模式工作，但具備以下新的特性：軟啟動、跳過周期、開關(guān)頻率130kHz、頻率抖動、DCmax更寬、熱滯后關(guān)斷且漏電電壓更大。另外，頻率、流限、PWM增益等重要參數(shù)與TOPSwitch-II相比，溫度和絕對容差更小。高流限精度和大DCmax，加上其它特性，TOPSwitch-FX與同等的TOPSwitch-II相比，在相同輸入/輸出條件下功率高10%到15%。

引腳功能說明 漏極引腳(D)：高壓MOSFET漏極引腳輸出，通過內(nèi)部的開關(guān)式高壓電流源提供啟動偏置電流。該引腳還是內(nèi)部電流檢測點(diǎn)。 多功能引腳(M)：過壓（OV），欠壓（UV），降低DCmax的前饋、流限外部設(shè)定、遠(yuǎn)程通/斷和同步的輸入引腳。連接源極引腳則取消此腳所有功能，使TOPSwitch-FX以簡單的三端模式工作（類似于TOPSwitch-II）。 頻率引腳(F)（僅限Y型封裝）：選擇開關(guān)頻率的輸入引腳，如果連接源極引腳為130kHz，連接控制引腳為65kHz。P和G封裝只能以130kHz頻率工作。 控制引腳(C)：用于占空比控制的誤差放大器和反饋電流的輸入腳，與內(nèi)部并聯(lián)穩(wěn)壓器相連接，提供正常工作時(shí)的內(nèi)部偏置電流。亦用作電源旁路和自動重啟動/補(bǔ)償電容的連接點(diǎn)。 源極引腳(S)：與高壓功率回路連接的MOSFET源極引腳的輸出，初級控制電路的公共點(diǎn)和參考點(diǎn)。

TOPSwitch-FX是與TOPSwitch一樣的集成式開關(guān)電源芯片，能將控制輸入電流轉(zhuǎn)換為高壓功率MOSFET的源漏輸出的占空比，正常工作情況下，功率MOSFET的占空比隨控制引腳電流的增加而線性減小，圖4所示。

TOPSwitch-FX除了像三端TOPSwitch一樣，具備高壓啟動、逐周期流限、回露補(bǔ)償電路、自動重啟動、熱關(guān)斷等特性外，還綜合了許多能降低系統(tǒng)成本，提高電路性能和設(shè)計(jì)靈活性的附加功能，TOPSwitch-FX采用了專利高壓CMOS技術(shù)，能以最高性價(jià)比將搞壓功率MOSFET和所有控制電路集成到一片集成電路中。

TOPSwitch-FX增加了兩個(gè)用于實(shí)現(xiàn)某些新功能的端腳頻率（僅限于Y封裝）和多功能引腳。它們與源極引腳連接時(shí)，能使TOPSwitch-FX以TOPSwitch三端模式工作。即使在三端模式下工作，TOPSwitch-FX也能提供許多下述功能，而無需外加外圍元件：

[1].集成完整的10ms軟啟動，削減啟動時(shí)的峰值電流和電壓并消除了大多數(shù)應(yīng)用中的輸出過沖。

[2].DCmax可達(dá)78%，允許使用更小的輸入存儲電容，所需輸入電壓更低或提供的輸出功能更高。

[3].最小的脈寬時(shí)以跳過周期實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，能使空載功耗極低。

[4].采用較高的130kHz開關(guān)頻率，可減小變壓器器尺寸，而且對EMI和效率幾乎沒有影響。

[5].頻率抖動功能可降低EMI。

[6].滯后過熱關(guān)斷功能確保它能從熱故障中自動恢復(fù)，滯后時(shí)間較大，可防止電路板過熱。

[7].采用缺省部分引腳和引線的封裝，能提供更大的漏極漏電距離。

[8].絕對容差更小，溫度變化對開關(guān)頻率、流限和PWM增益的影響小。

控制引腳工作原理

控制引腳是接收電源和反饋組合電流的低阻抗節(jié)點(diǎn)，在正常工作期間，用并聯(lián)穩(wěn)壓器來分離反饋信號和電源電流?？刂颇_的電壓Vc是控制電路（包括MOSFET門驅(qū)動器）的電壓源，直接連接控制腳和源腳的外接旁路電容提供瞬時(shí)門驅(qū)動電流。連接到控制腳的全部電容也用于設(shè)定自動重啟動的定時(shí)，同時(shí)控制回路的補(bǔ)償。

啟動時(shí)，經(jīng)整流后的直流高電壓加在漏極的引腳上，功率MODFET最初是關(guān)斷的，通過連接在漏極和控制腳之間的內(nèi)部高壓開關(guān)電流對控制腳上的電容進(jìn)行充電。當(dāng)控制腳電壓Vc上升到較高的門限電壓5.8V時(shí)，控制電路被激活并開始進(jìn)入軟啟動狀態(tài)。約10ms后，軟啟動電路使MOSFET的占空比從零逐漸上升到最大值。軟啟動過程結(jié)束時(shí)，如果沒有外部反饋/電源電流流入控制引腳，則高壓電流源關(guān)斷，控制腳上的電容開始通過控制電路內(nèi)部的內(nèi)阻放電。如果電源設(shè)計(jì)正確，而且不存在開路或輸出短路等故障時(shí)，在控制腳電壓放電到4.8V下限時(shí)電壓值（內(nèi)部電源欠壓鎖定門限值）之前，反饋回路閉合，提供控制引腳外部電流。當(dāng)外部注入的電流對控制腳充電到5.8V并聯(lián)穩(wěn)壓器電壓時(shí)，超過芯片所消耗的電流通過電阻R_E分流到源極引腳，如圖2所示。流經(jīng)R_E的電流控制功率MOSFET的占空比，實(shí)現(xiàn)閉合環(huán)路調(diào)節(jié)，在初級反饋結(jié)構(gòu)，并聯(lián)穩(wěn)壓器較低的輸出阻抗Zc決定誤差放大器的增益?？刂颇_的動態(tài)阻抗Zc外接電阻電容數(shù)值共同決定了電源系統(tǒng)的控制回路的補(bǔ)償量。

當(dāng)出現(xiàn)開路或短路等故障而使外部電流無法注入控制腳時(shí)，控制腳上的電容開始放電，達(dá)到4.8V時(shí)激活自動重啟動電路而關(guān)斷功率MOSFET輸出，使控制電路進(jìn)入低電流的待機(jī)模式，高壓電流源再次接通并對外接電容進(jìn)行充電。內(nèi)部的滯后電源欠壓比較器通過使高壓電流源通斷來保持Vc值處于典型的4.8V—5.8V窗口范圍。自動再啟動電路具有一個(gè)八分頻計(jì)數(shù)器，它能阻止輸出級MOSFET再次導(dǎo)通，僅在計(jì)滿（S7）時(shí)才會接通輸出MOSFET。通過把自動再啟動占空比減小到典型值的4%，計(jì)數(shù)器能有效地限制TOPSwitch-FX的功耗，自動重啟動作用連續(xù)工作直至輸出電壓通過閉合反饋環(huán)路重新進(jìn)入受控狀態(tài)為止。