SW2654/2658 绿色节能电流模式 PWM 功率转换器 ●特征 ■内置软启动：4ms ■低的启动电流和工作电流 ■优化的 H iccup Mode 设计，以提高效率 ■内置前沿消隐电路 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 ■欠压锁定保护, 过载保护 （OLP） 过压保护（OVP） ■保护解除后自动恢复功能 ■内置斜坡补偿电路 ●应用 ■适配器 ■机顶盒电源 ■数码相机、摄像机适配器 ■个人电脑、服务器辅助电源 ■VCR,SVR,DVD&DVCD 播放器电源 ■开放式开关电源 ●概要 该电路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。 电路具有 DIP-8L & SOP-8L 两种封装 可供选择。 ●管脚说明 管脚名称 说明 GND 地。 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。 VDD-G 内部栅极驱动电源输入。 SENSE 电流采样输入。 VDD 芯片电源。 DRAIN 高压 MOSFET 漏极，此引脚连接在变压器初级侧线圈一端，线圈另一端接整 流输入电容阳极。 ●内部框图 ●典型应用 103 10uF/400V 100K 2M SR260 222/1KV 5V/1A 1000uF 10 FR107 FR107 47uF 2K 10K 2K 1K 104 104 10K 10K 2.2 ●典型输出功率能力 产品 190~265V 85~265V 适配器 开放式 适配器 开放式 SW2654 5W 7W 3W 5W （峰值８Ｗ） SW2656 14W 18W SW2658 20W 25W 8W 12W 12W （峰值１５Ｗ） 18W （峰值２４Ｗ） ●绝对最大额定值 参数 范围 漏极电压（关闭状态） -0.3V to 600V VDD 电压 -0.3V to 30V VDD-G 输入电压 -0.3V to 30V VDD 箝位连续电流 10mA FB 输入电压 -0.3V to 7V Sense 输入电压 -0.3V to 7V 最小/最大工作结温度 Tj -20℃ to 150℃ 最小/最大存储温度 Tstg -55℃ to 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。 ●电特性 （无特别说明，VDD=16V，Ta=25℃） 符号 参数 测试条件 最小 典型 最大 单位 VDD 供电部分 VDD=14.1V，测试流 入 VDD 端口的漏电 流。 Istartup VDD 启动电流 I_VDD (Operation) 工作电流 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 30.0 V 5 VFB=3V OVP（ON） VDD 过压保护阈值 CS=0V,FB=3V 升 高 VDD 电压，直到 Gate 关闭。 VDD_Clamp VDD 箝位电压 IDD=10mA 20 2 26.0 uA mA 30 V 反馈输入部分 VFB_Open FB 脚开路电压 IFB_Short FB 脚短路电流 VTH _0D 5.0 短路 FB 脚到地，测试 短路电流。 5.6 6.0 V 1.55 mA 零占空比时 FB 阈值 电压 0.8 V VTH_PL 过载 FB 阈值电压 3.7 V TD_PL 过载延迟时间 50 mS Z FB_IN FB 端输入阻抗 4 KΩ 电流检测部分 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 间 从过流发生到 Cate 驱 动关闭的时间。 120 nS VTH_OC 电流限制阈值电压 FB=3.3V 0.65 0.82 V 55 KHz 振荡器部分 Fosc 正常的振荡频率 △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 45 FB=3.3V,CS=0V 70 50 80 90 22 % KHz 功率 MOSFET 部分 BVdss MOSFET 漏极击穿电 压 RDS(on) 漏极之间静态导通电 阻 600 VGS=10V，IDS=1A V 9.5 Ω 4 % 频率抖动部分 △f_SOC 频率抖动范围 -4 ●工作原理 SW2654//58 系列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 SW2654//58 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~265V）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 SW2654//58 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 SW2654//58 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 MOSFET 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。 SW2654//58 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。 ■频率抖动改善 EMI 性能 SW2654//58 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 SW2654//58 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 SW2654//58 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 导通瞬间的感应电压脉冲，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 SW2654//58 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 SW2654//58 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，SW2654/58 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 SW2654//58 的输出仍然是关闭的。