小功率單片開(kāi)關(guān)電源FSD200的原理與應用

電子設備都需要一個(gè)穩定的工作電源供電。20世紀70年代以后，隨著(zhù)電力電子技術(shù)的發(fā)展，體積小、功耗低、效率高的開(kāi)關(guān)電源逐步代替了笨重的采用工頻變壓器的串聯(lián)線(xiàn)性穩壓電源。在傳統的反激式功率變換的開(kāi)關(guān)電源電路中，除了基本的脈寬調制(PWM)電路、功率MOS管、電壓反饋網(wǎng)絡(luò )等外，為了使開(kāi)關(guān)電源可靠工作，尚需有保護、軟起動(dòng)、防電磁干擾的EMI濾波等各類(lèi)電路，線(xiàn)路較復雜，元器件多。1997年單片開(kāi)關(guān)電源集成電路Topswitch的問(wèn)世，極大地簡(jiǎn)化了150W 以下的開(kāi)關(guān)電源設計及開(kāi)發(fā)工作。但對于lOW 以下的小功率穩壓電源，無(wú)論是Topswitch之類(lèi)的單片開(kāi)關(guān)電源，還是傳統的分立元件的開(kāi)關(guān)電源，都還存在硬件成本高，線(xiàn)路復雜等問(wèn)題。

由Fairchild公司近年推出的小功率單片開(kāi)關(guān)電源集成電路FSD200/FSD210，輸出功率硎，內部集成了PWM控制及功率MOS管，并有過(guò)熱、過(guò)負荷保護、欠壓鎖存、軟起動(dòng)、電流限止等功能，其獨特的頻率抖動(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。由此設計的開(kāi)關(guān)電源，可大大減少元件量、重量、設計尺寸、且系統可靠性增加，而它的低價(jià)格又為小功率開(kāi)關(guān)電源設計的優(yōu)化創(chuàng )造了條件。

1 主要工作原理

1.1 啟動(dòng)

FSD200單片開(kāi)關(guān)電源的內部框圖如圖1所示。圖1中，FSD200單片開(kāi)關(guān)電源啟動(dòng)時(shí)，直流高壓電源通過(guò)Vstr 引腳進(jìn)入芯片內部的高壓調節器，再穩壓到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(kāi)關(guān)電源須采用反饋線(xiàn)圈提供工作電壓的需要，見(jiàn)圖2。

圖1 FSD200內部功能原理框圖

圖2 PSD200單片開(kāi)關(guān)電源電路

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