thx203h應用電源電路圖

2020-12-11 電子發燒友

thx203h應用電源電路圖

發表於 2017-11-22 14:54:33

　　概述

　　thx203h是一款高性能電流模式PWM控制器。專為高性價比AC/DC轉換器設計。在85V-265V的寬電壓範圍內提供高達12W的連續輸出功率，峰值輸出功率更可以達到18W。優化的高合理性的電路設計結合高性能價格比的雙極型製作工藝，最大程度上節約了產品的整體成本。該電源控制器可工作於典型的反激電路拓撲中，構成簡潔的AD/DC轉換器。IC內部的啟動電路被設計成一種獨特的電流吸入方式，可利用功率開關管本身的放大作用完成啟動，這顯著地降低了啟動電阻的功率消耗；而在輸出功率較小時IC將自動降低工作頻率，從而實現了極低的待機功耗。在功率管截止時，內部電路將功率管反向偏置，直接利用了雙極性電晶體的CB高耐壓特性，大幅提高功率管的耐電壓能力直到700V的高壓，這保證了功率管的安全。IC內部還提供了完善的防過載防飽和功能，可實時防範過載、變壓器飽和、輸出短路等異常狀況，提高了電源的可靠性。電流限制及時鐘頻率可由外部器件進行設定。現可提供DIP8的標準封裝和滿足歐洲標準的環保無鉛封裝。

　　應用信息：

　　1、CT定時電容與開關頻率的關係

　　由內部電流源對CT電容進行100uA恆流充電形成時鐘的上升沿，在充電電壓至2.5V時，內部電路將以1.9mA的下拉電流對CT放電，形成時鐘的下降沿，完成一個時鐘周期，一個時鐘周期約為：

　　T=CT*24000（S）

　　Fs=1/T（Hz）

　　儘管雙極型電路也能工作在較高的頻率下，但對於雙極功率開關而言，仍需考慮存儲時間對開關損耗的影響。通常比較合適的開關頻率約在70KHz以下。在一般的應用場合可將THX203H的CT電容按680PF配置，此時對應的工作頻率約為61KHz左右。

　　2、FB反饋與控制

　　在正常工作狀態，FB的電壓將決定最大開關電流的值，此電壓越高開關電流越大（僅受限於峰值電流限制）。FB引腳內部上拉600uA電流源，下拉電阻約33KΩ（近似等效值）。此外在FB電壓低於1.8V時，將使振蕩周期加大，開關頻率下降，低於1.8V越多，開關頻率將越低。外接FB電容將對反饋帶寬產生影響，進而影響某些外部參數，比如瞬態特性。

　　對於CFB電容的值，典型的應用可在10－100nF之間根據反饋迴路的頻率特性進行選取。

　　3、過溫度保護

　　IC內部集成了精確的過溫度保護功能。在晶片內部溫度達到140℃時，熱保護電路動作，將時鐘信號下拉，使開關頻率降低，降低功耗。開關頻率隨溫度的升高而降低，直至振蕩器關閉。如下圖所示：

　　4、功率管驅動特性與高耐壓偏置技術

　　功率管採用斜坡電流驅動，驅動電流隨輸出功率增加而增加，在FB=0時，OB電流約為40mA，在FB=6V時，OB電流約為120mA，小輸出時的驅動功耗得到顯著的降低。

　　IC內部集成了獨特的偏置技術，在功率管關斷時，OB輸出立即下拉到地，同時偏置OE輸出到約1.5V，反向偏置發射結，加速Ic電流的下降速度，擴展了有效的安全工作區，開關管承受反向的CB電壓，使得開關管達到700V的電壓承受能力。關於更詳細的開關管耐壓特性請參考相關的技術數據。

　　偏置波形如下圖所示：

　　5、過壓與欠壓保護

　　IC具有帶遲滯的欠電壓保護功能。在VCC電壓達到8.8V時IC開始啟動，這個初始的啟動電壓有驅動電阻提供，輸入的高電壓通過驅動電阻注入開關管的基極，放大的Ic電流在IC內部經過限制電路對VCC電容充電，從而形成驅動電壓。在IC正常工作時應保持VCC電壓在4.8-9V之間（包括滿負載輸出的情況），若VCC電壓下降到4.4V則振蕩器將進入關閉狀態，VCC進一步降低到3.8V時，IC即開始重新啟動。如下圖所示：

　　IC內部VCC具有一個上限電壓比較器控制，若VCC試圖大於9.6V，則比較器動作，FB將被下拉，鎖定VCC至9.6V，達到過電壓的限制功能。利用此功能可以方便地實現前端的電壓反饋功能，也可避免輸出開環時的輸出電壓大幅度升高現象，保障負載的安全。因為此特性的存在，VCC的設計應保持在合適的範圍，避免在大輸出負載時VCC的上升過高，IC過壓限制動作導致的輸出電壓下降現象。

　　6、最大開關電流限制

　　IC具有逐周期電流限制功能。每個開關周期均對開關電流進行檢測，達到FB設定的電流或防上限電流時即進入關周期，電流的檢測具有實時前沿消隱功能，屏蔽開關尖峰，避免開關電流的錯誤檢測。合理的溫度補償則消除了溫度的影響，相對常規的MOSFET（溫度變化時的Ron變化很大）開關晶片，開關電流在一個較寬的範圍都可以非常精準，這樣將允許設計者在設計方案時不必留有太大的餘量即可滿足較大的工作溫度範圍，提高電路的使用安全性。

　　對於THX203H，其允許的最大開關電流限制值為0.80A。在一個設計在80V反射電壓，0.65A開關電流的反激式電源中，可以容易地實現大於12W的輸出功率，且滿足寬的溫度範圍。

　　7、散熱的要求

　　對於一個典型的功率開關而言，應使用必要的散熱措施，以避免過高的溫度導致熱保護。IC內部主要的發熱是開關管的開關損耗產生的熱量，因此恰當的散熱位置是IC的Pin7-8腳，一個易於使用的方法是在Pin7-8腳鋪設一定面積的PCB銅箔，尤其在銅箔之上鍍錫處理將大大增加散熱能力。對於一個85－265V輸入，12W輸出的典型應用，200mm2的銅箔面積是必要的。

　　參考布線如下圖：

　　thx203h應用電源電路圖

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