【应用】基于Power Integrations TOP267VG离线式开关IC设计的36.3W液晶显示器电源

时间： 2019-01-22 来源：Power Integrations

技术问答

Power Integrations（简称PI）公司推出的TOPSwitch^TM-JX离线式开关IC，以经济高效的方式将一个725V的功率MOSFET、高压开关电流源、多模式PWM控制器、振荡器、热关断保护电路、故障保护电路及其他控制电路集成在一个单片器件内。TOPSwitch-JX采用了EcoSmart节能技术，可用于设计高效率电源。本文主要介绍TOPSwitch-JX系列中的TOP267VG在36.3W薄型液晶显示器电源中的应用。

TOP267VG离线式开关IC采用V封装（塑封eDIP-12），引脚封装无卤素且符合RoHS标准，具有薄型水平放置的特点，适合超薄设计应用。基于TOP267VG设计的这款36.3W液晶显示器电源，可在90～264VAC的输入电压范围下工作，提供两路输出，分别是5V和1.5A、16V和1.8A。

图1 V封装（塑封eDIP-12）的外观图

图2 基于TOP267VG设计的36.3W液晶显示器电源的PCB图

图3是该36.3W液晶显示器电源的电路图，为反激结构。以U1代表TOP267VG，它共有6个引脚，分别是漏极（D）引脚、电压监测（V）引脚、控制（C）引脚、频率（F）引脚、外部流限（X）引脚和源极（S）引脚。

图3 基于TOP267VG设计的36.3W液晶显示器电源的电源图

S引脚是输出MOSFET的源极连接点，用于高压功率的回路，它也是初级控制电路的公共点及参考点。F引脚连接到S引脚，将开关频率设定为132kHz，可减小变压器尺寸且对EMI无显著影响。X引脚通过R7与S引脚连接，可从外部将流限降低到接近工作峰值的电流。C引脚是提供供电和反馈电流的低阻抗节点，电容C16应尽量靠近U1放置。

变压器T1的初级绕组一端与电容C4相连，另一端接在U1的D引脚上，MOSFET关断时变压器的漏感会引起漏极电压尖峰，D5、R4、VR1、R3和C5组成的箝位网络，能够将该电压尖峰限制在MOSFET的击穿电压之下。耗散主要在R4和VR1上（即“第一箝位网络”），R3和C5（即“第二箝位网络”）可衰减高频率振铃，R4决定了这两个箝位网络的耗散比例，这种箝位网络的设计能够降低轻载和空载条件下的箝位损耗。

V引脚的（导通）阈值电流为25μA，R5、R22和R20为V引脚提供电流，可将欠压（UV）阈值设定为95VDC。加入R20能够降低R5和R22的耗散，从而降低空载输入功率，此外还能有效禁用过压（OV）关断（阈值大于800VDC）功能，不过这对本文介绍的设计电路无影响，因为该电路足以承受大于1kV的差模浪涌。在选择R20的阻值时，要确保在自动重启动期间、C引脚电压为4.8V时，V引脚的电流大于UV阈值，从而确保自动复位定时正确。R6和VR2用于提供输出过压保护，在发生开环故障时，如果V引脚的电流超过112μA，就会触发非锁存型关断（锁存型和非锁存型取决于R6的值）。

基于TOP267VG设计的36.3W液晶显示器电源具有如下特征：

1、薄型设计：元件高度小于12mm

2、待机功耗极低

（1）输入电压为230VAC、输入功率小于100mW时，5V输出的负载电流为6mA

（2）输入电压为230VAC、输入功率小于90mW时，5V输出的负载电流为5mA

3、空载输入功率极低：输入电压为230VAC时，空载输入功率为55mW

4、满载效率高：输入为90VAC/60Hz时，效率大于82%

5、TOPSwitch-JX器件的温度低

（1）25℃下，输入为90VAC/60Hz时，器件温度小于92℃

（2）40℃下，输入为90VAC/60Hz时，器件温度小于100℃

6、传导EMI有大于12dB的裕量

7、具有迟滞输出过压保护

8、具有迟滞输出短路保护

9、具有迟滞过热保护，且迟滞温度大于100°C

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guojun Lv9. 科学家 2019-01-22

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珍珍 Lv7. 资深专家 2019-01-22

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志成 Lv7. 资深专家 2019-01-22

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