【应用】基于TOP264VG离线式开关IC设计的18W高效率适配器电源，满载效率可达83%

时间： 2019-01-03 来源：Power Integrations

技术问答

TOPSwitch^TM-JX系列是Power Integrations（简称PI）公司推出的集成离线式开关IC，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^TM-JX系列中的TOP264VG在18W高效率适配器电源中的应用。

TOP264VG离线式开关IC采用eDIP^TM-12超薄封装，无卤素且符合RoHS标准。它在很宽的负载范围内都能保持几乎恒定的效率，不需要特殊的工作模式就能满足特定的负载阈值，从而简化了电路设计。该离线式开关IC针对已有的及新出的能源效率法规优化了性能，恒定的效率确保了设计最优化，就算以后能源效率法规再发生改变，也不需要重新设计。TOP264VG集成了低电容MOSFET，且具有频率抖动特性，能够在不影响效率和EMI的情况下提高开关频率，132kHz的开关频率可减小变压器的尺寸，从而减少成本，此外还有66 kHz频率选项。

这款基于TOP264VG离线式开关IC设计的18W高效率电源的PCB板尺寸仅35mm×50mm，可用90VAC～265VAC的通用交流电压输入，输出电流和电压分别为1.5A和12V，满载效率可达83%，可作为适配器应用的通用评估平台。TOP264VG集成了一个725V的功率MOSFET和多模式PWM控制器，通过调整MOSFET的占空比就能够调节输出，占空比由控制（C）引脚的电流决定。

图1 使用TOP264VG离线式开关IC设计的18W高效率适配器电源的PCB图（不同角度）

图2为该18W高效率电源的电路图（本文出于表达方便，在分析电路图时均以U1代表TOP264VG）。在次级侧，分路调节器U2对电源的输出电压进行检测，并通过光耦U3把反馈信号传到初级侧。电容C8为U1的自动重启动定时，并提供启动和环路补偿。启动时，通过漏极（D）引脚对C8充电，充电一旦开始，U1的开关周期也就开始了；启动后，偏置绕组通过经光耦流入C引脚的电流为控制器供电。旁路电容C6要尽量靠近U1，电阻R9能为反馈环路提供额外的补偿。

图2 使用TOP264VG离线式开关IC设计的18W高效率适配器电源的电路图

C4、R2、R3、R4和D5组成箝位电路，以限制漏极电压和耗散变压器的漏感能量。R23从C引脚将25uA的电流引到电压监测（V）引脚，改变了C引脚的工作点（线电压前馈功能），从而减小了流入C引脚的用于设定给定占空比的电流，把偏置绕组及输出的功耗降低约50%。

输出电压增大，初级侧偏置绕组的输出（由VR1检测）也随之增大。当上升的偏置电压使VR1导通时，流入V引脚的电流增加，若该电流超过了336μA，且持续时间超过100μs，U1就会进入锁存过压关断模式。FB1和C17可以过滤高频噪声。与X引脚相连的R1电阻可以减小U1的内部流限，这样高压线的输出功率就能被限制在100VA以下，低压线也能达到额定输出。U1集成了经过100%测试的精确的锁存热过载保护功能，结温达到+142℃（在故障状态下）时，U1就会关断，一旦输入电压被移开、C1和C2放电，锁存就会复位。

使用TOP264VG离线式开关IC设计的18W高效率适配器电源有如下特征：

1、元件数量少

2、PCB尺寸仅为35mm×50mm

3、132kHz开关频率可减小磁性元件的尺寸

4、输入为230VAC时，空载条件下的输入功率小于80mV

5、输入为115VAC/60Hz时，工作效率大于85%

（1）超过了能源之星2.0的效率要求：输入为115 V / 60 Hz和230 V / 50 Hz时的效率均大于84%，在待机和睡眠模式下都有很高的效率

（2）超过了2007美国能源独立和安全法案的要求（76%）

（3）超过了欧盟能效标准CoC v4和EuP Tier 2的要求（80%）

6、拥有出色的瞬态负载响应能力

7、具备迟滞热关断保护和过压保护，并且能自动恢复

8、在单一故障情况下，能够满足功率受限电源的限值要求（＜100VA）

9、采用eDIP超薄封装

10、满足热规范，无密封要求

11、满足CISPR的传导EMI要求，并且有6dB以上的裕量

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由宝丁提供，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。

全部评论（0）

暂无评论

【应用】单相桥式整流器GBS4K应用于65W笔记本适配器电源中，漏电流小于5uA实现更低损耗

Power Intagrations推出65W笔记本适配器的电源方案，采用的是TOPSwitch-HX系列离线式开关IC TOP258EN，其输入电压为90~265VAC，输出电压19V，采用反激式拓扑结构，电流从交流输入到直流输出需要经过整流器，本文将主要介绍德欧泰克（DIOTEC）单相桥式整流器GBS4K应用于此的优势。

应用方案发布时间 : 2020-01-27

【应用】基于TNY286PG离线式开关IC设计的12W隔离反激电源，适合LED驱动器应用

本文主要介绍Power Integrations的TNY286PG在12W隔离反激电源中的应用，该12W电源的输入电压范围是190～265VAC，输出电压和电流分别是24V、500mA，是专门针对LED镇流器应用而设计的，具有空载功耗低、电路安全可靠的特点。

应用方案发布时间 : 2019-01-19

【应用】利用PI TNY280P离线式开关IC设计18V-265V超宽电压工业控制辅助电源

在设计工业控制辅助电源，可采用PI公司推出的TinySwitch-Ⅲ系列，常规设计中最低电压输入范围只能做到85V，低于75V时，芯片就无法提供足够的偏压以维持正常工作，这就大大限制了TinySwitch-Ⅲ系列产品在低压领域的应用。为了使TinySwitch-Ⅲ在超低交流输入电压下也能正常工作，本文提出一种悬浮式高压恒流源方案，可解决上述难题。

应用方案发布时间 : 2018-08-30

TM0726高效离线式开关电源IC

型号- TM0726

数据手册 - 深圳天微电子 - V5.0 - 2019-5-24 PDF 中文下载

【产品】低功耗离线式开关IC SC1117DG，265 VAC输入时无偏置绕组的空载功耗＜300 mW

Power Integrations推出的低功耗离线式开关IC SC1117DG在单片IC上集成了725 V功率MOSFET，振荡器，简单的ON / OFF控制方案，高压开关电流源，频率抖动，逐周期电流限制和热关断电路。启动和工作功率直接来自漏极引脚，无需偏置绕组和相关电路。

新产品发布时间 : 2019-09-05

LinkSwitch™-TN2集成了系统级保护的离线式降压开关IC

型号- LNK3204P/G/D,LNK3202P/G/D,LNK3206P/G/D,LNK3205P/G/D,LINKSWITCH™-TN2,LNK3207P/G/D,LNK3294P/G,LNK3296P/G

商品及供应商介绍 - PI - 2021 PDF 中文下载

【应用】使用TNY288PG离线式开关IC设计的12V/1A反激式电源，12W输出功率，全载效率高达84%

本应用方案使用Power Integrations TinySwitch-4系列离线式开关IC的TNY288PG器件设计的一个85~265VAC通用输入，12 V，1 A输出的反激式电源，在25℃的测试条件下，全载的效率高达84%，增加了MOSFET和磁性电力输送，降低了过载功率，降低输出二极管和电容器成本，同时其自动重启可防止输出短路和开环故障，精确且自动恢复的迟滞热关断功能可以确保安全。

应用方案发布时间 : 2019-01-20

InnoSwitch™3-Pro离线式恒压/恒流/恒功率准谐振反激式开关IC

型号- INN3375C,INN3368C,INN3379C,INN3367C,INN3378C,INN3366C,INN3377C,INN3365C,INN3376C,INNOSWITCH™3-PRO,INN3370C

商品及供应商介绍 - PI - 2021/10/02 PDF 中文下载

【应用】12W通用输入恒压适配器低功耗方案：离线式开关IC TNY278PN，带载模式的效率大于75％

本文讲述Power Intagrations推出的TinySwitch-III系列离线式开关IC TNY278PN在12W通用输入恒压适配器中的应用。输入电压为85-265 VAC，输出电压为12 V，采用反激式拓扑结构，本设计空载功耗在265 VAC输入时小于50 mW（连接R8）。

应用方案发布时间 : 2018-12-10

【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

本文主要介绍PI的TOP267VG在36.3W液晶显示器电源中的应用，该电源可在90～264VAC的输入电压范围下工作，提供两路输出：5V和1.5A、16V和1.8A，它的元件高度小于12mm，输入为90VAC/60Hz时的满载效率大于82%。

应用方案发布时间 : 2019-01-22

InnoSwitch™3-CP集成了初级高压开关的离线式恒压/恒流准谐振反激式开关IC

型号- INN3276C,INN3265C,INN3264C,INN3275C,INN3274C,INN3268C,INN3279C,INN3267C,INN3278C,INN3277C,INN3266C,INNOSWITCH™3-CP,INN3270C

商品及供应商介绍 - PI - 2021/10/02 PDF 中文下载

TOP264-271 TOPSwitch-JX产品系列采用EcoSmart™节能技术、可实现高效电源设计的集成离线式开关IC 数据手册

型号- TOP264VG,TOP265VG,TOP266VG,TOP264EG-TL,TOP267VG,TOP266,TOP265,TOP268,TOP267,TOP267EG,TOP268EG,TOP269EG,TOP264,TOP271EG,TOP270EG,TOP268VG,TOP269VG,TOP271KG,TOP270KG,TOPSWITCH-JX,TOP271,TOP270,TOP271VG,TOP270VG,TOP269KG,TOP264EG,TOP265EG,TOP266EG,TOP265KG,TOP266KG,TOP269,TOP267KG,TOP268KG,TOP264KG

数据手册 - PI - Rev. F - 2015年5月 PDF 中文下载