离线型开关电源电流模控制电路 TM0365 一、功能特点 ¾ 集成 650v 高压 POWERMOS 器件 ¾ 用户定义软起动，减轻启动冲击 ¾ 工作电流可通过外部电阻调整 ¾ 输入欠压保护 ¾ 内置过热保护 ¾ 内置过载保护和开环保护 ¾ 自动重启，自动重起期间可过压保护 ¾ 频率修调，以降低 EMI ¾ 100KHz 开关频率，最大占空比 72% ¾ 低功耗待机模式,以满足欧盟要求 ¾ 应用电路设计简单 ¾ 输出电流容差<±5% ¾ DIP8 封装，满足 RoHS 环保要求 二、特性描述 芯片内部集成耐高压 POWERMOS，以满足低功耗的要求。待机模式下，通过降低工 作频率来降低功耗同时输出稳定的工作电压。频率降低限制在 20KHz/21.5KHz 以下以避 免产生音频噪声。在诸如开环、过压或由短路引起的过载等失效模式下，芯片通过内部 的保护电路来使得芯片切换到重启动模式。通过内部精密电流峰值控制，变压器的尺寸 和次级二极管的可以变得更小，从而来降低整个系统的成本。 三、管脚说明 DRAIN ISENCE GND VCC SC VFB 650V POWER MOS漏极 SENSE电流控制输入端或POWERMOS源极输出 电源地 8.5V<电源电压<21V 软启动端 反馈端 SC VFB ISENSE DRAIN 1 2 3 4 8 7 6 5 GND VCC NC DRAIN TM0321 ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com -1- 离线型开关电源电流模控制电路 TM0365 四、管脚功能 SC (软启动&自动重启动控制)： 这个管脚复合软启动和自动重起动两个功能：在上电情况下进入软启动；在正常工 作时，配合 FB 检测是否发生过压，使 IC 进入自动重新启动模式。 Vfb (反馈)： 控制 PWM 输出的占空比；外部的电压信息通过该引脚提供给内部的保护单元和 PWM 比较器。 Isense (sense 电流)： 该引脚是电流检测引脚，该引脚是通过连接到芯片内部集成的 POWERMOS 源级的串 联电阻来检测电压，当 Isense 的电压超过内部电流限制比较器的阀值时，驱动输出被 关闭，即实现了过流保护。并提供电流信息给内部的 PWM 比较器来实现电流模式。 Drain（POWERMOS 的漏级）： Drain 连接到 POWERMOS 的漏级，外接初级线圈 VCC (电源) IC 的电源引脚，其正常工作电压范围为 8.5V 到 21V。在启动过程中，当电压超过 16.5V 时，芯片进入过压保护状态，驱动输出被关闭。在启动过程中，当 VCC 超过 13.5V 启动 结束，进入正常工作模式,如果设定的启动时间结束,VCC<13.5V,IC 将进入自动重启模 式。IC 启动后如果 VCC<8.5V 则发生低压复位，IC 进入自动重启模式。 GND (Ground) 电源地 五、原理框图： ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com -2- 离线型开关电源电流模控制电路 TM0365 六、应用电路 下面以设计 12W 开关电源为例子给出原理图。 七、元件清单 元件列表 序 号 1 元件 代号 BR1 DB157 20 元件 代号 IC11 2 C1 470nF,50V 21 IC2 TL431CLP 3 C2 10nF,50V 22 L3 1uH,3.7A 4 C3 47uF,400V 23 L5 27mH,0.4A 5 C4 22uF,50V 24 R1 4.7K,1% 6 C5 1000uF,25V 25 R2 4.7K,1% 7 C6 4.7nF,50V 26 R3 180R 8 C7 2.2nF,250V,Y1 27 R4 1K 9 C8 0.1uF,275V,X2 28 R5 4.7K 10 C9 1000uF,25V 29 R6 360K 11 C12 1nF,400V 30 R7 360K 类型 ©Titan Micro Electronics 序号 类型 TM0321/0165/0265/0365/0565 www.titanmec.com -3- 离线型开关电源电流模控制电路 TM0365 12 C13 100nF,50V 31 R8 4.7R 13 C14 220nF,50V 32 R9 22R 14 D1 SB540 33 R10 100K,1W 15 D2 1N4148 34 R17 1.4R,0.6W,1% 16 D3 FR107 35 TR1 E20 Coil Former 17 D4 ZPD18 36 TR1 E20/10/6,0.5 N27 18 F1 保险丝 3.15A 37 X1 接线端子 19 IC1 光耦 PIC817 八、变压器设计： 层与层之间加绝缘层，初级绕组与其他绕组加屏蔽层。 磁芯材料选用: E20/10/6; N27 间隙: 0.5mm Al = 103nH Lp = 692uH 线圈架: 垂直型 用户可以参考下面的图示： --------------------------含义为隔离层 主线圈：41 + 41圈 线径：Ø 0.25 mm 辅助供电绕组： 11圈 线径：Ø 0.25 mm 次级线圈： 5圈 线径：2 x Ø0,80 mm with triple Insulation ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com -4- 离线型开关电源电流模控制电路 TM0365 顶视图： 九、电气特性 9.1 极限参数 注：极限参数是定义芯片的工作的极限值，超过将会导致芯片永久性的损坏，基于相同的原因，在 实际的应用电路中，连接芯片的第 6 脚（VCC）的电容在组装之前必须先放电。 参数 源漏电压 可恢复雪崩能量 击穿 Tj=150℃ 符号 Vds EAR1 最小值 - 最大值 650 0.01 单位 V mJ Vcc 电源电压 FB 电压 SoftS 电压 ISense 结温 温阻特性 ESD 特性 Vcc VFB VSoft ISense Tj RthJA VESD -0.3 -0.3 -0.3 -0.3 -40 90 - 22 6.5 6.5 3 150 2 V V V V ℃ K/W KV 备注 Tj=110℃ 可恢复雪崩能量 击穿导致的能量 损失计算为 PAV= EAR*f P-DIP8 HBM 9.2 工作范围 注：在工作范围内，IC 满足本指标书所标称的功能。 参数 Vcc 电源电压 控制单元结温 符号 Vcc Tjcon 最小值 Vccoff -25 最大值 21 130 单位 V ℃ POWERMOS 结温 Tjpowermos -25 150 ℃ 备注 控制器关闭温度 限制 9.3 参数 注：电气参数是指在给定的电源电压及结温范围 Tj 从-25℃到 125℃，芯片的典型值是指中间值，在非特 别注明的情况下，假设温度为 25℃，电源电压 Vcc=15V。 9.3.1 电源部分 参数 启动电流 静态工作 电流 工作电流 符号 Ivcc1 Ivcc2 最小 - 典型 27 5.0 最大 55 6.6 单位 uA mA Ivcc3 - 5.3 6.7 mA Vcc 开启 阈值 Vcc 关闭 Vcc-on 13 13.5 14 V Vcc-off - 8.5 - V ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com 测试条件 Vcc=Vccon-0.1V Vsofts=0 IFB=0 Vsofts=5V IFB=0 -5- 离线型开关电源电流模控制电路 TM0365 阈值 Vcc 开关 滞后 Vcc-hy 4.5 5 5.5 V 9.3.2 内部电压基准 参数 符号 最小 典型 最大 单位 测试条件 电压基准 Vref 9.3.3 控制部分 6.1 6.3 6.5 V FB 脚测试 参数 振荡频率 降频后频率 频率比 最大占空比 周期 最小占空比 周期 PWM 运放增 益 Vfb 的工作 电压最小值 Vfb 的工作 电压最大值 反馈电阻 软启动电阻 符号 Fosc1 Fosc2 Fosc1/Fosc2 Dmax 最小 93 4.5 0.67 典型 100 21.5 4.65 0.72 最大 107 4.9 0.77 Dmin 0 - - Av 3.45 3.65 3.85 Vfbmin 0.3 - - V Vfbmax - - 4.6 V Rfb Rsoft-start 3.0 42 3.7 50 4.9 62 kohm kohm 单位 kHz 测试条件 Vfb=4V Vfb=1V Vfb<0.3V 9.3.4 保护单元 参数 符号 最小 典型 最大 单位 测试条件 过载及开环保 护限制 过载控制及开 环检测 过压检测 关闭 Vfb2 4.65 4.8 4.95 V Vsofts>5.5V Vsofts1 5.15 5.3 5.46 V Vfb>5V Vsofts2 3.88 4.0 4.12 V 过压检测 开启 Vcc1 16 16.5 17.2 V Vfb>5V Vcc>17.5V Vsofts<3.8V VFB>17.5V Tjsd 尖脉冲消除 tspike 9.3.5 电流限制 130 - 140 5 150 - ℃ 温度控制锁存 us 参数 符号 最小 典型 最大 单位 测试条件 尖值电流限制 （包括延迟时 间补偿） 边沿屏蔽 Vcsth 0.95 1.0 1.05 V DVsence/dt=0.6V/us - 220 - ns tLED 9.3.6 POWERMOS 参数 参数 符号 最小 典型 最大 单位 测试条件 源漏击穿电压 V（BR）DSS RDSon 650 - 3.6 4.7 V ohm Tj=25℃ Tj=25℃ 源漏开启电阻 ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com -6- 离线型开关电源电流模控制电路 TM0365 零栅电压漏电流 IDSS 0.5 uA trise 30 ns 下降时间 tfall 30 ns 十、器件选购信息 VDS FOSC RDSon 1) 230VAC±15% 2) 85-265 VAC 3) 型号 封装 TM0321R DIP8 650V 100KHz 14ohm 8W~12W 6W~9W TM0165R DIP8 650V 100KHz 8ohm 12W~16W 8W~13W TM0265R DIP8 650V 100KHz 4.7ohm 16W~24W 11W~17W TM0365R DIP8 650V 100KHz 3.6ohm 22W~27W 15W~20W TM0565R DIP8 650V 100KHz 1.8ohm 28W~35W 20W~26W 1) typ @ T=25°C 2) 最大功率条件 Ta=55°C, Tj=125°C PCB附铜面积 = 6cm² 3) 封闭环境取小值（如适配器），散热条件好时取大值（如开放式电源）。 十一、封装 上升时间 ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com -7- 离线型开关电源电流模控制电路 TM0365 z All specs and applications shown above subject to change without prior notice. (以上电路及规格仅供参考,如本公司进行修正，恕不另行通知。) ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com -8-