FSD210,FSD200绿色模式Fairchild电源开关(FPSTM)

元器件信息   2022-11-23 10:41   501   0  

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特征

单片700V感应FET电源开关精确固定工作频率(134kHz)高级突发模式操作消耗低于0.1W在265V交流电和空载下(仅限FSD210)内部启动开关和软启动带滞后的欠压锁定(uvlo)逐脉冲电流限制过载保护(OLP)内部热关机功能(TSD)自动重启模式EMI频率调制FSD200不需要辅助偏置绕组

应用

手机、PDA和MP3的充电器和适配器白色家电、PC、C电视和显示器的辅助电源

说明

fsd200和fsd210是集成的脉冲宽度调制器(pwm)和传感fet,专门为高性能离线开关电源(SMPS)使用最少的外部组件。两种器件都是单片高压功率开关稳压器,它结合了ldmos传感fet和电压模式pwm控制块。集成的pwm控制器的特点包括:一个固定的振荡器,具有频率调制以降低emi,欠压锁定(uvlo)保护,前缘冲裁(LEB)、优化的栅极开关驱动器、热关机保护(TSD)、温度用于回路补偿和故障保护电路的补偿精密电流源。与分立mosfet和控制器或rcc开关变换器相比解决方案,fsd200和fsd210减少了总成分计数、设计尺寸、重量,同时提高效率、生产率和系统可靠性。FSD200省去了辅助偏置绕组的小型化。增加供电成本。这两个设备都是一个基本的平台,非常适合反激变换器的成本效益设计。

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功能描述

1.启动:启动时,内部高压电流源提供内部偏压并向外部充电VCC电容器如图7所示。在这种情况下fsd210,当vcc达到8.7v时,设备开始切换内部高压电流源被禁用(参见图)。如果vcc不低于6.7V。对于FSD210,启动后偏置从辅助变压器绕组提供。在对于FSD200,VCC由外部高压电源和VCC通过内部高压调节器(HVREG),从而消除需要一个辅助绕组(见图)。

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VCC电容器的计算是FSD200/210设计MPC506AU的重要步骤。在初始启动时FSD200/210,待机最大电流为100uA,向UVLO和VREF块供电。VCC电容器的充电电流(I)等于ISTR-100uA。之后VCC仅在偏压绕组达到UVLO启动电压向设备提供VCC电流。当偏置绕组电压不足时,VCC电平下降到UVLO停止电压。此时VCC振荡。为了防止建议调整VCC电容器的尺寸在10uf和47uf之间。2.反馈控制:fsd200/210都是电压模式设备如图8所示。通常是H11A817光耦和KA431电压基准(或FOD2741集成光耦和电压基准)用于实现隔离二次反馈网络。这个反馈电压与内部产生的锯齿波,直接控制占空比。当KA431参考引脚电压超过内部参考电压2.5V,光耦LED电流增加下拉反馈电压并降低占空比。当输入电压升高或输出负载降低。

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3.前沿消隐(Leb):在内部感测场效应管接通的瞬间,通常存在一个由初级侧引起的感应电流互感器的大电流尖峰。电容和二次侧整流二极管反向恢复。超过脉冲电流限制可能导致开关脉冲过早终止。为了抵消这种影响,fps使用了一个leading

边缘消隐(LEB)电路。此电路抑制过电压感测后短时间电流比较器FET开启。

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4.保护电路:FSD200/210具有过载保护(OLP)和热关机(TSD)两种自保护功能。因为这些保护电路集成到集成电路中,没有外部组件、系统在不增加成本的情况下提高了可靠性。如果这些阈值被触发,fps开始自动重启循环。一旦故障发生,开关终止,感应场效应管保持关闭。这导致VCC。当VCC达到UVLO停止电压时(6.7V:fsd210,6V:fsd200),保护复位,并且内部高压电流源为VCC电容器充电。当vcc达到uvlo启动电压时(8.7V:fsd210,7V:fsd200),设备尝试恢复正常操作。如果故障条件不再存在启动成功。如果它仍然存在,则周期为重复(见图)。

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4.1过载保护(OLP):过载保护当负载电流由于不正常的情况如果发生这种情况,保护电路应该被触发以保护smps。有可能在正常运行情况下,可能会发生短期负荷瞬变。为了避免误停机,过载保护电路设计为延时触发。因此设备可以区分瞬时过载和真实故障条件。最大输入功率是有限的。使用逐脉冲电流限制特性。如果负载试图拉得越大,输出电压就会降到设定值。这减少了光耦LED电流进而降低光电晶体管的电流。因此,250ua电流源将对反馈管脚电容器cfb充电,而反馈电压vfb将增加。反馈比较器的输入被限制在3VV.一旦VFB达到3V,器件最大开关电源,250uA电流源被阻断,5uA震源继续向循环流化床充电。一旦VFB达到4V,开关停止,过载保护触发。这个结果关闭延迟时间由所需的时间设置为如图所示,用5uA从3vto 4vw向循环流化床装料。4.2热关机(TSD):传感FET和控制集成电路,使控制集成电路更容易检测传感场效应管的温度。当温度超过约145℃时,热关断是激活。

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5.软启动:FSD200/210具有内部软启动电路通过感应场效应管的电流逐渐增加如图所示。fsd200软启动时间为3ms/210。

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6.突发操作:为了最小化待机模式下的功耗,fsd200/210实现突发模式功能(见图)。随着负荷的减少,反馈电压降低。如图所示,当反馈时设备自动进入突发模式电压低于vburl(0.58v)。此时切换停止和输出电压开始下降的速率取决于在备用电流负载下。这导致反馈电压起来。一旦通过vburh(0.64v),开关再次启动。反馈电压下降,过程重复。爆发模式操作交替启用和禁用功率感应场效应管,从而减少开关损耗

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7.频率调制:EMI降低可以通过调制开关电源的开关频率来实现。频率调制可以通过扩展更宽频率范围内的能量。电磁干扰量降低与调制水平直接相关(fmod)和调制速率。如图所示,频率在4ms内从130kHz变为138kHz对于FSD200/FSD210。频率调制允许使用经济有效的电感代替交流输入模式扼流圈,以满足全球电磁干扰限制的要求。

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特征

效率高(通用输入大于67%)低零负载功耗(240Vac时<100MW),带FSD210组件数量少通过各种保护功能提高系统可靠性内部软启动(3ms)低EMI频率调制关键设计说明恒压(cv)模式控制通过电阻r8、r9、r10和r11、并联调节器u2、反馈实现电容器,C9和光耦,U3。恒流(CC)模式控制采用电阻R8、R9、R15、R16、R17和R19、NPN晶体管、Q1和NTC,TH1.当电流感应电阻r15、r16和r17之间的电压为0.7v时,npn晶体管导通,并且通过光耦LED的电流增加。这降低了反馈电压和占空比。因此,输出电压降低,输出电流调节。NTC(负热系数)用于补偿晶体管Q1的温度特性。


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