SW2658A

SW2658A
绿色节能电流模式 PWM 开关电源控制器
概述
SW2658A集成了专门的电流模式PWM控制器和高压功率MOSFET,适用于24W以内的高性能、低待机功耗、
低成本的离线式反激开关电源中。
电路具有软启动的功能。为了保证芯片正常工作,特针对各种故障设计了一系列完善的具有可恢复功
能的保护措施,包括VDD欠压锁定保护(UVLO)、过压保护(OVP)及箝位、逐周期电流限制(OCP)、过载保护(OLP)
和图腾柱输出驱动高箝位等。芯片内置的频率抖动和图腾柱栅极软驱动技术可容易地获得良好的EMI性能.
特点

内置软启动:4ms

优化的H iccup Mode设计,以提高效率和降低待机功耗

正常工作时无音频噪声设计

固定工作频率:50KHz

内置斜坡补偿电路

低的启动和工作电流

内置前沿消隐电路

无输出功耗小于0.15W

欠压锁定保护,过载保护(OLP)、过压保护

保护解除后自动恢复功能
应用

适配器

数码相机、摄像机适配器

VCR,SVR,DVD&DVCD播放器电源

机顶盒电源

开放式开关电源

个人电脑、服务器辅助电源
引脚图
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典型应用
引脚说明
脚号
脚名
说明
1
VDD-G
内部栅极驱动电源输入
2
VDD
芯片电源
3
FB
反馈输入引脚。PWM控制器的占空比由此引脚上的反馈电压和SENSE引脚上的检测电压共同决定。
4
SENSE
电流采样输入
5
DRAIN
高压MOSFET漏极,此引脚连接在变压器初级侧线圈一端,线圈另一端连接整流输入电容阳极
6
DRAIN
7
GND
8
GND
地
典型输出功率能力
产品型号
SW2658A
190—264VAC
85—264VAC
适配器
开放式
适配器
开放式
20W
25W
12W
18W(峰值24W)
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内部框图
极限参数
项目
数值
漏极电压(关闭状态)
-0.3V---650V
VDD电压
-0.3V---30V
VDD-G输入电压
-0.3V---30V
VDD箝位连续电流
10mA
FB输入电压
-0.3V---7V
SENSE输入电压
-0.3V---7V
最小/最大工作结温度Tj
-20℃---+150℃
最小/最大存储温度Tstg
-55℃---+160℃
引线温度(焊接,10秒)
260℃
说明:
1. 超出上列表的极限参数范围,可能会造成器件的永久性损坏.
2. 长时间工作在极限状态时,可能影响器件的可靠性.
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电特性
（无特别说明,TA=25℃，VDD=16V）
符号
项目
测试条件
VDD 启动电流
VDD=14.1V,测试流入 VDD 端
最小值
典型值
最大值
单位
5
20
uA
电源部分(VDD)
Istartup
口的漏电流
I_VDD(Oper
工作电流
VFB=3V
2
mA
ation)
UVLO ON
VDD 进入欠压锁定阈值
8.5
10.7
V
UVLO OFF
VDD 退出欠压锁定阈值
14
17
V
OVP(ON)
VDD 过压保护阈值
26.0
30
V
CS=0V,FB=3V 升高 VDD 电压,
直到 Gate 关闭.
VDD_Clamp
VDD 箝位电压
IDD=10mA
30
V
反馈输入部分
VFB_Open
FB 脚开路电压
VFB_Short
FB 脚短路电流
5.0
短路 FB 脚到地,测试短路电
5.6
6.0
V
1.55
mA
流.
VTH_PL
过载 FB 阈值电压
3.7
V
TD_PL
过载延迟时间
50
mS
ZFB_IN
FB 端输入阻抗
4
KΩ
Tsoft
软启动时间
4
ms
T_blanking
前沿消隐时间
300
ns
Zsense_IN
SENSE 端输入阻抗
40
KΩ
TD_OC
过 流 检 测控 制 延迟 时
从过流发生到 Gate 驱动关
120
ns
间
闭的时间
电流限制阈值电压
FB=3.3V
电流检测部分
VTH_OC
0.65
0.82
V
55
KHz
振荡部分
Fosc
正常的振荡频率
45
△f_Temp
温度与频率稳定性
5
%
△f_VDD
VDD 电压与频率稳定性
5
%
D_max
最大占空比
F_Hiccup
Hiccup Mode 频率
FB=3.3V,CS=0V
70
50
80
90
%
22
KHz
650
V
功率 MOSFET 部分
BVdss
MOSFET 漏极击穿电压
RDS(on)
漏 极 之 间静 态 导通 电
2.5
Ω
阻
ID
漏极连续电流
4
频率抖动范围
-4
A
频率抖动部分
△f_SOC
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4
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%
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特性曲线
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工作原理
SW2658A 产品是小功率离线反激式开关电源功率转换器。对于宽范围输入,输出功率覆盖 24W 以内。为
了降低系统待机功耗,满足国际节能标准,特别设计了 Hiccup Mode 控制。

启动电流和启动控制
SW2658A的启动电流设计的比较低,因此当VDD电压被充到UVLO(OFF),可迅速的启动。为了减小
损耗且保证可靠的启动,启动电阻可以采用一个更大的值。对于宽范围输入电压(85V-264V)AC/DC适配
器设计,一个2MΩ,1/8W的启动电阻和10uF/50V的VDD电容可以提供快速启动和低功耗设计方案。

工作电流
SW2658A的工作电流比较低,仅2mA(典型),低的工作电流和Hiccup Mode特征共同使电源获得良好 的工
作效率 。

软启动
SW2658A内部设计有4ms的软启动时间,以减少电源启动期间电压应力。软启动在电源启动瞬间工作。只
要VDD电压达到UVLO(OFF),峰值电流从0到最大值用时4ms逐渐增加。无论何种保护导致的再次启动,都必须
是软启动。

优化的Hiccup Mode控制
在轻载或空载情况下,开关电源的大多数损耗来源于功率MOSMET的开关损耗,变压器铁损和缓冲电流
的损耗。功率损失的程度正比于开关频率。较低的开关频率可以降低功率损耗,达到节能的目的。
SW2658A的开关频率可根据开关电源空载或者轻载的情况进行内部调节。在空载或者轻载的情况下
减小开关频率,可以提高转换频率。在轻载或者空载的情况下,FB端电压下降到Hiccup Mode阈值电压,电源
进入Hiccup Mode工作状态,当VDD电压下降到预定的阈值时,栅极驱动被激活,FB控制开关打开以降低开关
损耗,极大的减小待机功耗。开关频率控制在任何负载情况下都不会进入音频范围,杜绝音频噪声。
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
频率抖动改善EMI性能
SW2658A 具有频率抖动功能(随机开关频率调整),开关频率调整分散了谐波干扰能量。扩展的频
谱降低了窄带 EMI,因此简化了系统设计。

正常振荡频率
SW2658A内部设计有固定的50KHz的标准开关频率,无需外部电容电阻等设定频率元器件,有效的简化
了PCB设计。

电流采样和前沿消隐
SW2658A采用电流模式PWM控制技术,具有逐周期电流限制功能。
由于缓冲二极管反向恢复电流和
内部功率MOSFET栅极浪涌电流,会在MOSFET导通瞬间的开关电流上引起脉冲电流,开关电流通过感应电阻
被转变为电压反馈到SENSE端口。MOSFET导通瞬间的脉冲电流可能会引起错误的控制。内部前沿消隐电路
就是为了屏蔽SENSE端口在MOSFET导通瞬间的感应电流脉冲,防止错误的控制。这样就可以为系统节省一个
外部的RC网络。在前沿消隐时间内,电流限制比较器禁止关闭内部功率MOSFET。PWM的占空比有SENSE电压
和FB电压共同控制。

内部斜波补偿
内置的斜波补偿电路增加控制PWM 信号SENSE 端口感应电压斜率。这极大的改善了系统工作在
CCM 模式的闭环稳定性，防止次谐波振荡，减小输出纹波电压。

驱动
SW2658A内置功率 MOSFET 是通过一个专用的栅极驱动控制。太弱的栅极驱动能力将导致高的传导
和开关损耗。太强的栅极驱动EMI 特性较差。内置的Totem Pole 栅极驱动设计可以很好的解决驱动强度
和死区控制时间。这个专用的控制原理更容易实现系统低损耗和良好的EMI 特性设计。除此之外，栅极的
驱动强度也可以通过调整VDD 和VDDG 之间的电阻实现。
可以很好的控制漏极的下降沿。使得系统的EMI
设计具有很大的灵活性

保护控制
SW2658A为了确保系统的正常工作内置了多重保护措施。当这些保护措施一旦被触发，将关断功率
MOSFET。这些保护措施包括逐周期电流限制（OCP）、过载保护（OLP）、VDD 欠压锁定（UVLO）保
护、过压保护（OVP）和VDD 箝位功能。逐周期电流限制（OCP）带有线电压补偿，可实现宽输入电压
范围（85V~265V）时恒定功率输出控制。当FB 端电压超过过载限制阈值TD_PL（典型50ms）时间后，控
制电路关闭开关管，该状态一直保持。直到VDD 电压下降到UVLO（ON）阈值后，进入重启序列。VDD
电压由变压器辅助绕组提供。当 VDD电压超过过压保护（OVP）阈值时，SW2658A将关闭输出，该状态
一直保持。直到VDD 电压下降到UVLO（ON）阈值后，进入重启序列。当VDD 电压超过VDD 箝位阈值
时，内部VDD 箝位电路将VDD 箝位在30V 以保护VDD 端口。此时 SW2658A的输出仍然是关闭的。
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封装尺寸图
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