TOPSwitch GX系列第四代單片開關(guān)電源的原理分析

TOPSwitchGX系列是美國(guó)PowerIntegrations公司繼TOPSwitchFX之后，于2000年底新推出的第四代單片開關(guān)電源集成電路，并將作為主流產(chǎn)品加以推廣。下面詳細(xì)闡述TOPSwitchGX的性能特點(diǎn)、產(chǎn)品分類和工作原理。

1TOPSwitchGX的性能特點(diǎn)及產(chǎn)品分類

1.1性能特點(diǎn)

（1）該系列產(chǎn)品除具備TOPSwitchFX系列的全部?jī)?yōu)點(diǎn)之外，還將最大輸出功率從75W擴(kuò)展到250W，適合構(gòu)成大、中功率的高效率、隔離式開關(guān)電源。

（2）采用TO2207C封裝的TOP242～TOP249產(chǎn)品，新增加了線路檢測(cè)端（L）和從外部設(shè)定極限電流端（X）這兩個(gè)引腳，用來(lái)代替TOPSwitchFX的多功能端（M）的全部控制功能，使用更加靈活、方便。

（3）將開關(guān)頻率提高到132kHz，這有助于減小高頻變壓器及整個(gè)開關(guān)電源的體積。

（4）當(dāng)開關(guān)電源的負(fù)載很輕時(shí)，能自動(dòng)將開關(guān)頻率從132kHz降低到30kHz（半頻模式下則由66kHz降至15kHz），可降低開關(guān)損耗，進(jìn)一步提高電源效率。

（5）采用了被稱作EcoSmart的節(jié)能新技術(shù)，顯著降低了在遠(yuǎn)程通／斷模式下芯片的功耗，當(dāng)輸入交流電壓是230V時(shí)，芯片功耗僅為160mW。

1.2產(chǎn)品分類

根據(jù)封裝形式和最大連續(xù)輸出功率的不同，TOPSwitchGX系列可劃分成三大類、共14種型號(hào)，詳見表1。型號(hào)中的后綴P、G、Y分別表示DIP8B、SMD8B、TO2207C封裝。

表1TOPSwitchGX的產(chǎn)品分類及最大連續(xù)輸出功率POM

TOPSwitchGX的引腳排列如圖1所示。其中，TO2207C封裝有6個(gè)引出端，它們分別是控制端C，線路檢測(cè)端L，極限電流設(shè)定端X，源極S，開關(guān)頻率選擇端F，漏極D。利用線路檢測(cè)端（L）可實(shí)現(xiàn)四種功能：過(guò)壓（OV）保護(hù)；欠壓（UV）保護(hù)；電壓前饋（當(dāng)電網(wǎng)電壓過(guò)低時(shí)用來(lái)降低最大占空比）；遠(yuǎn)程通／斷（ON／OFF）和同步。而利用極限電流設(shè)定端（X），可從外部設(shè)定芯片的極限電流。DIP8B和SMD8B封裝仍保留多功能端M，并未設(shè)置開關(guān)頻率選擇端F，故等效于四端器件。其余引腳功能與TOPSwitchFX相同。

圖1TOPSwitchGX的引腳排列(a)TO2207C封裝(b)DIP8B和SMD8B封裝

圖2TOPSwitchGX的內(nèi)部框圖