TOPSwitchGX系列是美国PowerIntegrations公司继TOPSwitchFX之后,于2000年底新推出的第四代单片开关电源集成电路,并将作为主流产品加以推广。下面详细阐述TOPSwitchGX的性能特点、产品分类和工作原理。
1TOPSwitchGX的性能特点及产品分类
1.1性能特点
(1)该系列产品除具备TOPSwitchFX系列的全部优点之外,还将最大输出功率从75W扩展到250W,适合构成大、中功率的高效率、隔离式开关电源。
(2)采用TO2207C封装的TOP242~TOP249产品,新增加了线路检测端(L)和从外部设定极限电流端(X)这两个引脚,用来代替TOPSwitchFX的多功能端(M)的全部控制功能,使用更加灵活、方便。
(3)将开关频率提高到132kHz,这有助于减小高频变压器及整个开关电源的体积。
(4)当开关电源的负载很轻时,能自动将开关频率从132kHz降低到30kHz(半频模式下则由66kHz降至15kHz),可降低开关损耗,进一步提高电源效率。
(5)采用了被称作EcoSmart的节能新技术,显著降低了在远程通/断模式下芯片的功耗,当输入交流电压是230V时,芯片功耗仅为160mW。
1.2产品分类
根据封装形式和最大连续输出功率的不同,TOPSwitchGX系列可划分成三大类、共14种型号,详见表1。型号中的后缀P、G、Y分别表示DIP8B、SMD8B、TO2207C封装。
表1TOPSwitchGX的产品分类及最大连续输出功率POM
产品型号 | 固定交流输入(110/115V/230V±15%) | 宽范围交流输入(85V~265V) | ||
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密封式电源模块 | 敞开式电源 | 密封式电源模块 | 敞开式电源 | |
TOP242P/G | 9W | 15W | 6.5W | 10W |
TOP242Y | 10W | 22W | 7W | 14W |
TOP243P/G | 13W | 25W | 9W | 15W |
TOP243Y | 20W | 45W | 15W | 30W |
TOP244P/G | 16W | 30W | 11W | 20W |
TOP244Y | 30W | 65W | 20W | 45W |
TOP245Y | 40W | 85W | 26W | 60W |
TOP246Y | 60W | 125W | 40W | 90W |
TOP247Y | 85W | 165W | 55W | 125W |
TOP248Y | 105W | 205W | 70W | 155W |
TOP249Y | 120W | 250W | 80W | 180W |
TOPSwitchGX的引脚排列如图1所示。其中,TO2207C封装有6个引出端,它们分别是控制端C,线路检测端L,极限电流设定端X,源极S,开关频率选择端F,漏极D。利用线路检测端(L)可实现四种功能:过压(OV)保护;欠压(UV)保护;电压前馈(当电网电压过低时用来降低最大占空比);远程通/断(ON/OFF)和同步。而利用极限电流设定端(X),可从外部设定芯片的极限电流。DIP8B和SMD8B封装仍保留多功能端M,并未设置开关频率选择端F,故等效于四端器件。其余引脚功能与TOPSwitchFX相同。
图1TOPSwitchGX的引脚排列(a)TO2207C封装(b)DIP8B和SMD8B封装
图2TOPSwitchGX的内部框图