【应用】基于TOP256EN设计的40W液晶显示器电源，满载效率高于80%

时间： 2019-01-16 来源：Power Integrations

Power Integrations（简称PI）公司推出的TOPSwitch-HX系列离线式开关IC，以经济高效的方式将一个700V的功率MOSFET、高压开关电流源、PWM控制器、振荡器、热关断保护电路、故障保护电路及其它控制电路集成在一个单片器件内，不仅能使设计师设计出结构紧凑、效率高的开关电源，还能缩短整体设计周期并降低系统成本。本文主要介绍TOPSwitch-HX系列中的TOP256EN在40W液晶显示器电源中的应用。

图1 TOPSwitch-HX离线式开关IC的外观图

TOP256EN离线式开关IC采用E封装（塑封eSIP-7C），其引脚为纯镀锡封装。基于TOP256EN设计的这款40W液晶显示器电源，交流输入电压为90～265VAC，有两路输出，一路为5V和2.0A，另一路为15V和2.0A。

图2 基于TOP256EN设计的40W液晶显示器电源的PCB图

图3是该40W液晶显示器电源的电路图，以U1代表TOP256EN。U1共有6个引脚，分别是漏极（D）引脚、控制（C）引脚、外部流限（X）引脚、电压监测（V）引脚、频率（F）引脚和源极（S）引脚。S引脚是功率MOSFET的源极连接点，用于高压功率的回路，也是初级控制电路的公共点及参考点。V引脚可用于线电压检测，通过R1和R2与高压DC总线连接，当电压约为100VDC时，流经R1和R2的电流超过25μA，开关接通，电源启动。D2、R13、R17和C5组成RCD箝位电路，将U1的漏极电压限制在MOSFET的额定击穿电压（BV_DSS=700V）之下。

图3 基于TOP256EN设计的40W液晶显示器电源的电路图

U1能将C引脚的输入电流转化为功率MOSFET开关输出的占空比，当流经光耦二极管（U2A）的电流发生变化时，从光耦晶体管（U2B）流出的电流也随之变化，改变了C引脚的输入电流，从而改变占空比，以调整输出电压。当故障导致输出电压上升并超过额定值时，偏置绕组输出端的电压也会升高，从而将齐纳二极管VR2导通并使电流流入V引脚，若该电流（I_V）超过输出过压锁存关断阈值电流（I_OV（LS））且持续100µs以上，U1将永久关断（即锁存型输出过压保护）；若I_V低于I_OV（LS）或持续时间少于100µs，则能够进入可自动恢复的迟滞型输出过压保护。R5能影响IV的值，从而决定是锁存型还是迟滞型输出过压保护。

连接在X引脚上的R25、R26和R27用于限制输出功率，这样可以在输入电压波动时维持相对恒定的过载功率。F引脚与S引脚相连，将开关频率设置为132kHz，可减少变压器尺寸。并联的C6（旁路电容）和C7（控制引脚电容）可局部去噪，连接到C引脚的所有电容也用于设定自动重启动定时，同时用于环路补偿。

电路图3中使用的元件可参考表1进行选择：

表1 基于TOP256EN设计的40W液晶显示器电源的元件信息表

基于TOP256EN离线式开关IC设计的40W液晶显示器电源有如下特征：

1、成本低、元件数量少、效率高

（1）在50℃的环境温度条件下，测得的输出功率为40W

（2）无需线性调节器也能满足输出交叉调整的要求

2、采用EcoSmart^@技术——空载功耗和待机功耗低，满足要求

（1）输入电压为265VAC、输入功率低于0.3W时，输出功率为0.05W

（2）输入电压为265VAC时空载功耗低于200mW

（3）满载效率高于80%

3、具有全面的保护功能，安全性和可靠性高

（1）精确的热关断功能可自动恢复，在所有情况下都能使PCB维持安全的温度

（2）自动重启动功能可应对输出短路和开环故障

（3）锁存型或迟滞型的输出过压保护（OVP）

（4）输入欠压（UV）检测可以防止上电和断电时发生输出故障

（5）满足EN-55022标准和CISPR-22标准中B类传导EMI的限值要求，且有6dB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】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。

2018-08-30 - 应用方案

【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）。

2018-12-10 - 应用方案

【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%。

2019-01-22 - 应用方案

【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。

2019-09-05 - 新产品

LinkSwitch™-TN2汽车级IC产品简介

型号- LNK3206GQ

2021 - PI - 商品及供应商介绍

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

2021 - PI - 商品及供应商介绍

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

2015年5月 - PI - 数据手册 - Rev. F