低成本12W離線式開關(guān)電源

1、SH604開關(guān)電源控制集成電路 概述 :SH604采用雙極工藝制造、內(nèi)建防過載、防飽和電路,能滿足綠色環(huán)保 標(biāo)準(zhǔn)的開關(guān)電源控制器 ; 采用寬電源(85-265V 設(shè)計(jì),輸出功率 8-12W 。 廣泛適用于經(jīng)濟(jì)型開關(guān)電源,如 DVD 、機(jī)頂盒、傳真機(jī)、打印機(jī)、 LCD 顯示 器等。特點(diǎn) :內(nèi)建防過載、飽和電路,能及時(shí)防范過載、開關(guān)變壓器飽和、輸出短路等 故障;采用雙極型三極管為開關(guān)管;同時(shí)利用其放大作用完成啟動(dòng),并將啟動(dòng)電 阻的功耗減少 10倍以上;開關(guān)管內(nèi)置,減少成本,提高電源性價(jià)比;內(nèi)置斜坡補(bǔ)償電路、熱保護(hù)電路、斜坡電流驅(qū)動(dòng)電路;無輸出功耗可小于 0.3W,220Vac 輸入時(shí)可小于 0.2

2、W 。管腳圖: 深圳市立治正中電子有限公司框圖: 管腳描述:管腳 符號 管腳描述功率管基極驅(qū)動(dòng)輸出端和啟動(dòng)電流控制端 正電源端接地端振蕩器 C 輸入端反饋輸入端功率管電流輸入端輸出腳,接開關(guān)變壓器輸出腳,接開關(guān)變壓器深圳市立治正中電子有限公司極限參數(shù):供電電壓 VCC 16V啟動(dòng)輸入電壓 16V引腳輸入電壓 VCC+0.3VOC 集電極承受電壓 -0.3-700V峰值開關(guān)電流 1000mA總耗散功率 1000mW工作溫度范圍 0 - +125儲(chǔ)存溫度范圍 -55 - +150焊接溫度 +126,10S推薦工作條件:項(xiàng)目 最小 典型 最大 單位供電電壓 VCC 4.8 5.5 9 V引腳輸入電壓

3、 -0.3 - Vcc V峰值反向電壓 - - 600 V峰值開關(guān)電流 - - 600 mA定時(shí)電容 750 820 1000 PF振蕩頻率 47 54 81 KHz工作溫度 0 70 原理描述:電源接通后進(jìn)入啟動(dòng)階段:此階段 VR 無輸出; FB 上拉電流源關(guān)閉; OE 由功率管輸入啟動(dòng)電流到 VCC ; OB 控制功率管的基極電流,限制功率管 集電極電流(即 SH604啟動(dòng)接受電流 ,從而保證功率管的安全;在 VCC 電壓上升到 8.8V ,啟動(dòng)階段結(jié)束,進(jìn)入正常階段。工作階段,VCC 電壓應(yīng)保持在 4.75V-9.8V,VR 輸出 2.5V 基準(zhǔn);FB 上拉電 流源開啟; 振蕩器輸出,

4、OSC1決定最大占空比, 輸出 OSC2觸發(fā)電源進(jìn)入導(dǎo) 通周期; 若 FB 小于 1.8V (約在 1.2-1.8V 之間 后, FB 越小振蕩周期越寬, 直至振蕩器停振(此特性降低了開關(guān)電源的待機(jī)功耗 ;若外圍反饋試圖使 VCC 大于 9.8 V,則內(nèi)電路反饋到 FB 使 VCC 穩(wěn)壓在 9.8 V;導(dǎo)通周期,OB 為功率管提供基極電流,OE 下拉功率管的發(fā)射極到 IS,而且 OB 采用斜坡 電流驅(qū)動(dòng), 若 IS 檢測到 FB 指定電流則進(jìn)入截止周期; 截止周期, OB 下拉, 功率管不會(huì)立即關(guān)斷, 但 OE 箝位 1.5V (功率管關(guān)斷后基極反向偏置, 提高 了耐壓 ;在導(dǎo)通周期或截止周期

5、,如檢測到功率管超上限電流,則上限電 流觸發(fā)器優(yōu)先置位, 強(qiáng)制 FB 下降, 占空比變小, 從而保護(hù)功率管和變壓器;深圳市立治正中電子有限公司在下一個(gè)關(guān)周期開始沿或 FB 小于 1.8V, 上限電流觸發(fā)器復(fù)位。 另外, SH604內(nèi)置熱保護(hù), 在內(nèi)溫度高于 140后調(diào)寬振蕩器的周期, 使 SH604溫度不超 過 150;內(nèi)置斜坡補(bǔ)償,在 SH604大占空比或連續(xù)電流模式時(shí)能穩(wěn)定開/關(guān)周期。若 VCC 降到 4.4V 左右,振蕩器關(guān)閉,OSC1、OSC2低電平,電源保持截止周 期。 圖 1、正常階段開關(guān)周期波形圖電參數(shù)定義:啟動(dòng)接受電流:啟動(dòng)階段 OB 開始有 0.1mA 下拉電流時(shí) OE 點(diǎn)電

6、流。啟動(dòng) 靜態(tài)電流:VCC 接濾波電容和可調(diào)電流源, CT 接 820PF, 其他引腳懸空, 能使 VCC 振蕩時(shí)(即能完成 SH604啟動(dòng)的最小電流源電流。啟動(dòng)電壓:上述 VCC 振蕩的最大 VCC 值。再啟動(dòng)電壓:上述 VCC 振蕩的最小 VCC 值。振蕩器關(guān)閉電壓:上述 VCC 振蕩下降沿,使振蕩器停振的 VCC 值。靜態(tài) 電流:正常階段,FB 由 1.8K 電阻接地,VCC 電源電流。振蕩器上拉/下拉電流:正常階段, FB=2.5V,CT=1.25V,CT處上拉/下拉電流。 FB 上拉電流:正常階段, FB=2.5V,IS=0V時(shí),FB 處上拉電流。FB 防上上限電流:正常階段, FB

7、=2.5V,IS=0.8V,FB 處下拉電流。 內(nèi)反饋電源電壓:無外圍待機(jī)反饋電路的 SH604電源,正常階段時(shí) VCC 值。 IS 上限電壓:FB=2.5V, 外加可調(diào)電源到 IS, FB 處有下拉電流的最小 IS 電 壓。斜坡電流驅(qū)動(dòng):指功率管基極驅(qū)動(dòng) OB 開電流是 IS 的函數(shù),當(dāng) IS=0V時(shí) OB 開電流為 40mA, 然后 OB 開電流隨 IS 線性增加, 當(dāng) IS 增加到 0.6V 時(shí) OE 開 電流約為 120 mA。振蕩器周期:是 CT 外接電容 CT 的函數(shù),約 CT*22500秒。深圳市立治正中電子有限公司電參數(shù):符號 參數(shù) 測試條件 單位I CS 啟動(dòng)接受電流 mA啟

8、動(dòng)靜態(tài)電流 µA啟動(dòng)電壓 V振蕩器關(guān)閉電壓 V再啟動(dòng)電壓 V內(nèi)反饋電源電壓 VI CC 靜態(tài)電流 VCC=8VmA基準(zhǔn)電壓 V振蕩器周期 CT*22500秒 倍數(shù) 振蕩器上拉電流 CT=1.25VµA振蕩器下拉電流 CT=1.25VmA最大占空比 CT=820PFFB 反饋電壓 IS=0.5V,CT=0.6VVFB 上拉電流 FB=2.5V,IS=0VµAFB 防上限電流 FB=2.5V,IS=0.8VµAIS 上限電壓 R IS-GND =0.75V箝位電壓 A VOB 開啟電流 IS=0.5VmAOB 開啟電流 IS=0VmAOB 關(guān)閉電流 OB-I

9、S=1VmAOB 關(guān)閉電流 OB-IS=0.25VmAOE 輸出電流 OB-IS=0.6VA電源設(shè)計(jì)要點(diǎn):反激式電流控制型開關(guān)電源設(shè)計(jì),不連續(xù)(或低壓時(shí)淺連續(xù)電流工作模 式。電源啟動(dòng)電流選擇 0.5-3 mA,功率管的放大倍數(shù)可按 10計(jì)算,則啟動(dòng)電阻 (如圖 2, 圖 3的 R1 選擇應(yīng)保證電源啟動(dòng)時(shí)功率管基極電流為 0.05-0.3mA, 因此,可 10倍減少啟動(dòng)電阻的功耗,降低了待機(jī)功耗。圖 2,圖 3中 C5=820PF,工作頻率約 54 KHz。開關(guān)變壓器(圖 2,圖 3的 T1 ,參考繞組整流輸出 4.8-9V(推薦 6V為 SH604提供工作電源。如開關(guān)變壓器初級峰值電流最大值選

10、擇為 0.8A 。電源功率管選擇:如最大 峰值電流 0.8A,考慮 OB 開電流則功率管值應(yīng)達(dá)深圳市立治正中電子有限公司SH604 10/5Vce/0.8A，對應(yīng)檢測電阻（圖 2，圖 3 的 R3）為 0.75；任意電流情 況下，功率管應(yīng)工作在飽和區(qū)，檢測電阻為 0.6V/最大峰值電流。 盡管 SH604 有熱保護(hù)， 但在需要高輸出功率時(shí)， 如不考慮加大 SH604 的 PCB 板散熱面積，則可能會(huì)降低輸出功率和輸出電壓；同樣，在高輸出功率時(shí)， 應(yīng)考慮功率管的散熱問題。 l 應(yīng)用例： l 例一（圖 2） ，12W 開關(guān)電源，輸出電壓由 R6、R7 分壓比決定，但需要考 慮開關(guān)變壓器 T1 變比

11、。 注：C5=820PF，為最佳工作狀態(tài) 圖 2、12W 開關(guān)電源 l 例二（圖 3） ，寬壓、峰值可達(dá) 12W 的 DVD 電源： 深圳市立治正中電子有限公司 6/8 SH604 注：C5=820PF，為最佳工作狀態(tài) 圖 3、寬壓、峰值可達(dá) 12W 的 DVD 電源 l 圖 4、例二，T1,EEL19,1mH 變壓器結(jié)構(gòu) 例三(圖 4， 有獨(dú)立待機(jī)的 DVD 或機(jī)頂盒等電源； 采用 SH603 作待機(jī)電源， SH604 作主電源。待機(jī)時(shí)，POWER 低電平，光耦 U3 飽和使 U1 的 FB、 OB、CT 低電平，主電源關(guān)閉，但 U1 由 R4 提供電源電流，U1 保持狀態(tài)； 主電源工作時(shí)，POWE