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TOPSwitch-Ⅱ的管腳排列如圖所示。它有三種封裝形式。其中，TO-220封裝自帶小散熱板，屬于典型的三端器件。其外形與7800系列三端線(xiàn)性穩壓器相同。DIP--8封裝和SMD-8封裝各有8個(gè)引腳，但均可簡(jiǎn)化成3個(gè)；二者的區別是DIP-8可配8腳IC插座,SMD-8則為表面貼片，不需要打孔焊接。 TOPSwitch-Ⅱ的3個(gè)管腳分別為控制端C(Con— trol)、源極S(Source)、漏極D(Drain)。其中，控制端的作用有4個(gè)： (1)利用控制電流Ic的大小來(lái)調節占空比 D，當Ic從6.0mA減到2.0mA時(shí)，D就由1.7％增至67％，比例系數(即脈寬調制增益)為 K=ΔD/ ΔC=(1.7％-67％)/ 6.0mA-2.0mA=-16.3％mA≈-16％mA (2)與內部并聯(lián)調整器／誤差放大器相連，能為芯片提供正常工作所需的偏流； (3)該端還作為電源支路和自動(dòng)重啟/補償電容的連接點(diǎn)，通過(guò)外接旁路電容來(lái)決定自動(dòng)重啟動(dòng)的頻率； (4)對控制回路進(jìn)行補償。 控制電壓Uc的典型值應為5.7V，極限電壓UCM=9V，控制端的最大允許電流，ICM=100mA。漏極與片內功率開(kāi)關(guān)管的漏極連通，漏一源擊穿電壓U(BR)DS≥700V。源極S則接內部功率開(kāi)關(guān)管的源極，還與小散熱片接通(僅對TO--220封裝而言)，作為初級電路的公共地。對于DIP-8和SMD-8封裝，都設計了6個(gè)S端，它們在內部是連通的。區別只是左邊的3個(gè)S端作為信號地接旁路電容的負極，右邊的3個(gè)S端則稱(chēng)為高壓返回端(HV RTN)，即功率地。安裝印刷板時(shí)應將它們焊到地線(xiàn)區域的不同位置上，這樣即可避免大電流通過(guò)功率地線(xiàn)所形成的壓降對控制端產(chǎn)生的干擾。 TOPSwitch-Ⅱ的內部框圖如下圖所示，主要包括10個(gè)部分：(1)控制電壓源；(2)帶隙基準電壓源；(3)振蕩器；(4)并聯(lián)調整器／誤差放大器；(5)脈寬調制器；(6)門(mén)驅動(dòng)級和輸出級；(7)過(guò)流保護電路；(8)過(guò)熱保護及上電復位電路；(9)關(guān)斷／自動(dòng)重啟動(dòng)電路；(10)高壓電流源。圖中，Zc為控制端的動(dòng)態(tài)阻抗；RE為誤差電壓檢測電阻；RA與CA構成截止頻率為7kHz的低通濾波器。TOPSwitch--Ⅱ的基本原理是利用反饋電流Ic來(lái)調節占空比D，從而達到穩壓的目的。 TOPSwitch-Ⅱ系列產(chǎn)品具有以下顯著(zhù)著(zhù)特點(diǎn)： (1)將脈寬制(PWM)控制系統的全部功能集成到三端芯片中。內含脈寬調制器、功率開(kāi)關(guān)場(chǎng)效應管(MOSFET)、自動(dòng)偏值電路、保護電路、高壓?jiǎn)?dòng)電路和環(huán)路補償電路，通過(guò)高頻變壓器使輸出端與電網(wǎng)完全隔離，真正實(shí)現了無(wú)工頻變壓器、隔離、反激式開(kāi)關(guān)電源的單片集成化，使用安全可靠。由于采用CMOS電路，使器件功耗顯著(zhù)降低。它不需要外接大功率的過(guò)流檢測電阻，外部也不必擔供啟動(dòng)時(shí)的偏值電流。 (2)它屬于漏極開(kāi)路輸出并且利用電流來(lái)線(xiàn)性調節占空比的AC/DC電源變換器，即電流控制型開(kāi)關(guān)電源。 (3)輸入交流電壓和頻率的范圍極寬。作固定電壓輸入時(shí)可選110V/115V/230V交流電，允許變化±15%；在寬范圍電壓輸入時(shí)，適配85"265V交流電，但POM值要比前者降低40%，這是因為后者的工作條件更為苛刻，必須對輸出功率加以限制。輸入頻率范圍是47"440HZ。以由TOP223Y構成的開(kāi)關(guān)電源模塊為例，其電壓調整率(又稱(chēng)線(xiàn)性調整率)SV=±0.7%，負載調整率(亦稱(chēng)電流調整率)S1=±1.1%(均為典型值)。若采用光耦反饋式并且外接由可調式精密并聯(lián)穩壓器TL431構成的誤差放大器，則SV、S1分別可以達到±0.2%。 (4)TOPSwitch-Ⅱ只有三個(gè)引出端，可以同三端線(xiàn)性集成穩壓器相媲美，能以最簡(jiǎn)方式構成無(wú)工頻變壓器的反激式開(kāi)關(guān)電源。為完成多種控制、偏值及保護功能，其控制端屬于多功能引出端，實(shí)現了一腳多用。它具有連續和不連續兩種工作模式。反饋電路有4種基本類(lèi)型，能構成各種普通型或精密型開(kāi)關(guān)電源。 (5)開(kāi)關(guān)頻率的典型值為100KHZ，允許范圍是90"110KHZ，占空比調節范圍是1.7%"67%。 (6)外圍電路簡(jiǎn)單，成本低廉。外部?jì)H需整流濾波器、高頻變壓器、漏極鉗位保護電路、反饋電路和輸出電路。由 TOPSwitch-Ⅱ構成5W以上的開(kāi)關(guān)電源，在成本上可與相同功率的線(xiàn)性集成穩壓電源相競爭。 (7)電源效率高。由于芯片本身功耗很低，電源效率可達80%左右，最高能達到90%，因此被譽(yù)為“綠色”(節能型)電源。 (8)若將它配以低壓差線(xiàn)性集成穩壓器，則可構成一種新型復合式開(kāi)關(guān)電源，既保留了開(kāi)關(guān)電源體積小、效率高之優(yōu)點(diǎn)，又具有線(xiàn)性穩壓電源穩定性好、紋波電壓低等優(yōu)良特性。此外，它還適配L4960/L4970A系列可調式單片關(guān)式集成穩壓器，組成電壓連續可調、大電流輸出的復合式開(kāi)關(guān)電源。 (9)采用這種芯片能夠降低開(kāi)關(guān)電源所產(chǎn)生的電磁干擾(EMI)。 (10)其工作溫度范圍是0"70℃，芯片最高結溫TJM=135℃。 附表 TOPSwitch-Ⅱ的產(chǎn)品分類(lèi)及最大輸出功率POM |
