SW2608 高精度恒压/恒流电源原边控制器 概述 SW2608是一种高性能离线式原边控制开关电源(PSR))控制器,主要用于中小功率AC/DC充电器和适配 器中。它工作于原边采样和调节,可省除极间光耦和TL431,其恒压和恒流控制特性说明如下图。最大输出 功率可达5W。 在恒流控制时,其电流和输出功率的设定可由CS脚上的传感电阻Rs来调节;在恒压控制时,利用PFM工 作模式可以获得高效率和高性能。另外,利用内部的导线压降补偿功能可以得到良好的负载调整特性。电 路工作电流极低,可满足严格的待机功率补偿。 SW2608 具有多种带自动恢复的有效保护,它包含逐周期电流限制,VDD 过压保护,反馈回路开路保 护,短路保护,内置前沿消隐,欠压锁定等。 特点 在通常AC 输入条件下,恒压调节5% 在通常AC 输入条件下,高精度的恒流调节 原边采样和调节,无需光耦和TL431 可预设CV 和CC 调节 内建原边电感补偿 可预设线差补偿 内置双极型开关管 超低的启动电流(典型1uA) VDD过压保护(OVP)) 内建反馈回路开路保护 内建短路保护 SAMWIN 绿色电源的最佳选择 HTTP://WWW.SEMIPOWER.COM.CN 第 1 页 共 7 页 SW2608-CN-02 SW2608 内置前沿消隐电路(LEB) 可逐周期电流限制 带有回差的欠压锁定(UVLO) 应用 引脚图 中小功率AC/DC 离线式开关电源 手机充电器 数码相机充电器 小功率适配器 PC、TV 等电器的辅助电源 线性调节器/替代RCC 变换器 恒流LED 照明 典型应用 SAMWIN 绿色电源的最佳选择 HTTP://WWW.SEMIPOWER.COM.CN 第 2 页 共 7 页 SW2608-CN-02 SW2608 引脚说明 脚号 脚名 I/O 说明 1 VDD P 电源脚 2 VC I 接线压差补偿的低通电容 3 FB I 辅绕组的电压反馈端,连接反映输出的辅助绕组反馈电压的外接分压电阻 4 CS I 电流采样输入 5 OC I 内置双极性开关管集电极 6 0C I 内置双极性开关管集电极 7 GND P 地 8 GND P 地 典型输出功率能力 产品型号 SW2608 190—264VAC 85—264VAC 适配器 开放式 适配器 开放式 4 6 3 4 内部框图 SAMWIN 绿色电源的最佳选择 HTTP://WWW.SEMIPOWER.COM.CN 第 3 页 共 7 页 SW2608-CN-02 SW2608 极限参数 项目 数值 VDD电压 -0.3 到30V VC电压 -0.3 到7V CS输入电压 -0.3 到7V FB输入电压 -0.3 到7V 最小/最大工作结温Tj -0.3 到7V 最大工作结温Tj -40 到150℃ 最小/最大贮存温度 -55 到150℃ 引脚温度(焊锡,10 秒) 260℃ 电特性 (TA=25℃,VDD=16V,如无其它说明) 符号 项目 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 电源部分(VDD) IDD ST 启动电流 VDD=11V 1 3 uA IDD OP 静态电流 VDD=15V 600 700 uA UVLO ON VDD 进入欠压锁定 VDD 下降 6.0 7.6 V UVLO OFF VDD 退出欠压锁定 VDD 上升 11.5 13.5 V VDD_MAX VDD 最大工作电压 IDD=10 mA 25 V VDD_OVP 过压保护门限 29 V 12.8 25 27 电流传感输入部分 TLEB LEB 时间 Vth_ocp 过流门限 Td_oc OCP 传送时间 500 480 500 ns 515 100 mV ns FB 输入部分 Vref_FB 反馈门限参考电压 1.97 Tpause_min 2.03 2 Tpause_max I_COMP_MAX 2 8 最大缆线补偿电流 10 42 V US 12 MS 48 uA 工作说明 SW2608 是一款成本低,效率高的 PSR 控制器,主要用于中小功率 AC/DC 转换器(电池充电器), 适配器中,它可工作在原边反馈和调节中,无需光耦和 TL431,内部的恒压和恒流特性控制可达到高精度 CC/CV 控制需要,完全可满足大多数适配器的应用需求,由于具有恒流特性,可用于 LED 照明。 启动电流和启动控制 由于SW2608 设计的启动电流很低,因此,VDD 可很快的超过UVLO 门限电平快速启动,从而可用大阻 值启动电阻,将工作中的功耗降到最小。 SAMWIN 绿色电源的最佳选择 HTTP://WWW.SEMIPOWER.COM.CN 第 4 页 共 7 页 SW2608-CN-02 SW2608 工作电流 SW2608 的工作电流较低,为600uA,可以获得高效和很低的待机功耗。 恒流/恒压工作 SW2608 设计了一个良好的恒流/恒压特性,说明见图1,在充电器应用上,起初是恒流充电,到快充 满时变为恒压充电,恒流时有电流限制。在恒压供电时,输出电压是通过原边调节的,在恒流供电模式里, SW2608将通过调节输出电压来达到恒流。 工作原理 为支持SW2608 的CC/CV 控制特性,对反激变换系统应设计于DCM 模式(典型应用见图1)。在DCM 反 激变换器里,可通过副绕组检测到输出电压。开关管导通期间,输出滤波电容为负载提供电流,初级绕组 电流斜波上升。当开关管关闭时,原边绕组传送到副边绕组的电流振幅如下式: Is=(Np/Ns)×Ip (1) 辅助绕组电压如下式: Vaux=(Naux/Ns)×(Vo+ΔV) (2) 这里ΔV 为输出二极管压降。 图2 辅助绕组电压波形 经连到FB(4 脚)端的电阻分压器,辅助绕组电压被采样并保持,直到下一个取样的到来。这个取 样电压和Vref(2V) 参考进行比较,误差放大器输出一个反映负载状态的电压并且控制开关时间,调节输 出电压,达到恒压输出。当采样电压低于Vref时,误差放大器输出达到最小值,取样电压控制开关频率调 节输出电流,从而达到恒流输出的目的。 恒流和输出功率的调节 在SW2608 里,恒流点和最大输出功率可由CS 端的采样电阻RS 来调节,见典型应用图,RS 大,CC 点就小,输出功率也小。反之亦然。说明见图3 图 3 变化 RS 调节输出功率 SAMWIN 绿色电源的最佳选择 HTTP://WWW.SEMIPOWER.COM.CN 第 5 页 共 7 页 SW2608-CN-02 SW2608 工作开关频率 SW2608 的开关频率是根据负载的条件和工作模式控制的,在DCM 方式反激工作情况下,最大输出 功率可由下式给出: Po max=(1/2)LpFswIp2 (3) 这里Lp 为初级线圈电感,Ip 为初级峰值电流,参考式(3),初级电感量的变化将导致最大输出 功率的变化和恒流模式下输出电流的变化,为补偿初级电感偏差的变化,开关频率将有内部环路锁定,如 下式: Fsw=1/(2Tdemag) (4) 由于Tdemag 和电感成反比,可使Ip 和fsw 乘积为恒定。所以在恒流模式下,原边电感的变化不会 影响最大输出功率和恒流输出,即可补偿初级电感偏差±10%以上。 预设线压差补偿 在SW2608 里,线压降补偿可以达到良好的负载调整要求,FB脚的偏置电压由内部的电流流进电阻分 压器产生。该电流与开关关断时间成比例,与输出负载上的电流成反比,这样在线损耗压降就会得到补偿。 如果负载电流减小由满负载到空载,则在FB脚上的偏置电压就会上升。当然,对各种缆线也可通过调节分压 电阻来预设,从而解决线压降补偿问题。 最大补偿百分比为: △V/Vout=(Icomp_cableX(R1//R2X10e-6/2)X100% △V-负载补偿电压 例:R1//R2=3K,其值为6.75% 电流采样和前沿消隐 在SW2608 里,设置有逐周期电流限制电路,这个开关电流由CS 脚上的采样电阻检测。在功率BJT 管 打开初期,内部的前沿消隐电路可以消除采样信号中的电压尖峰,所以在CS 输入上不再需要外接RC 滤波 器。 基极驱动 与VDD相连的推挽驱动级为功率双极晶体管提供驱动电流。最大驱动为Is_max(30mA)。 保护控制 电路丰富的保护功能可保证电源系统有良好的可靠性,保护主要包括逐周期电流限制(OCP),VDD 过压保护,反馈环路开路保护,短路保护,欠电压锁定(UVLO)等。VDD电源由辅助绕组供给,当VDD电压低于 UVLO(ON)时,SW2608的输出就会关闭,然后进入电源启动程序。 SAMWIN 绿色电源的最佳选择 HTTP://WWW.SEMIPOWER.COM.CN 第 6 页 共 7 页 SW2608-CN-02 SW2608 封装尺寸图 SAMWIN 绿色电源的最佳选择 HTTP://WWW.SEMIPOWER.COM.CN 第 7 页 共 7 页 SW2608-CN-02