小功率單片開關(guān)電源FSD200的原理與應(yīng)用

電子設(shè)備都需要一個(gè)穩(wěn)定的工作電源供電。20世紀(jì)70年代以后，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，體積小、功耗低、效率高的開關(guān)電源逐步代替了笨重的采用工頻變壓器的串聯(lián)線性穩(wěn)壓電源。在傳統(tǒng)的反激式功率變換的開關(guān)電源電路中，除了基本的脈寬調(diào)制(PWM)電路、功率MOS管、電壓反饋網(wǎng)絡(luò)等外，為了使開關(guān)電源可靠工作，尚需有保護(hù)、軟起動(dòng)、防電磁干擾的EMI濾波等各類電路，線路較復(fù)雜，元器件多。1997年單片開關(guān)電源集成電路Topswitch的問世，極大地簡(jiǎn)化了150W 以下的開關(guān)電源設(shè)計(jì)及開發(fā)工作。但對(duì)于lOW 以下的小功率穩(wěn)壓電源，無論是Topswitch之類的單片開關(guān)電源，還是傳統(tǒng)的分立元件的開關(guān)電源，都還存在硬件成本高，線路復(fù)雜等問題。

由Fairchild公司近年推出的小功率單片開關(guān)電源集成電路FSD200/FSD210，輸出功率硎，內(nèi)部集成了PWM控制及功率MOS管，并有過熱、過負(fù)荷保護(hù)、欠壓鎖存、軟起動(dòng)、電流限止等功能，其獨(dú)特的頻率抖動(dòng)電路能較大地減弱電磁干擾。FSD200與FSD210基本一致，但FSD200采用了自供電的形式，不需反饋繞組。由此設(shè)計(jì)的開關(guān)電源，可大大減少元件量、重量、設(shè)計(jì)尺寸、且系統(tǒng)可靠性增加，而它的低價(jià)格又為小功率開關(guān)電源設(shè)計(jì)的優(yōu)化創(chuàng)造了條件。

1 主要工作原理

1.1 啟動(dòng)

FSD200單片開關(guān)電源的內(nèi)部框圖如圖1所示。圖1中，F(xiàn)SD200單片開關(guān)電源啟動(dòng)時(shí)，直流高壓電源通過Vstr 引腳進(jìn)入芯片內(nèi)部的高壓調(diào)節(jié)器，再穩(wěn)壓到7 V作為芯片工作電壓VCC ，同時(shí)以約100uA的電流源向參考電壓及欠壓鎖存(uVLO)模塊充電。VoC的外接電容一般選在10-47uf ，這種方式省去了通常開關(guān)電源須采用反饋線圈提供工作電壓的需要，見圖2。

圖1 FSD200內(nèi)部功能原理框圖

圖2 PSD200單片開關(guān)電源電路

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