TOPSwitch GX系列第四代單片開關電源的原理分析
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TOPSwitchGX系列是美國PowerIntegrations公司繼TOPSwitchFX之后，于2000年底新推出的第四代單片開關電源集成電路，并將作為主流產品加以推廣。下面詳細闡述TOPSwitchGX的性能特點、產品分類和工作原理。 1TOPSwitchGX的性能特點及產品分類 1.1性能特點 （1）該系列產品除具備TOPSwitchFX系列的全部優點之外，還將最大輸出功率從75W擴展到250W，適合構成大、中功率的高效率、隔離式開關電源。 （2）采用TO2207C封裝的TOP242～TOP249產品，新增加了線路檢測端（L）和從外部設定極限電流端（X）這兩個引腳，用來代替TOPSwitchFX的多功能端（M）的全部控制功能，使用更加靈活、方便。 （3）將開關頻率提高到132kHz，這有助于減小高頻變壓器及整個開關電源的體積。 （4）當開關電源的負載很輕時，能自動將開關頻率從132kHz降低到30kHz（半頻模式下則由66kHz降至15kHz），可降低開關損耗，進一步提高電源效率。 （5）采用了被稱作EcoSmart的節能新技術，顯著降低了在遠程通／斷模式下芯片的功耗，當輸入交流電壓是230V時，芯片功耗僅為160mW。 1.2產品分類 根據封裝形式和最大連續輸出功率的不同，TOPSwitchGX系列可劃分成三大類、共14種型號，詳見表1。型號中的后綴P、G、Y分別表示DIP8B、SMD8B、TO2207C封裝。 表1TOPSwitchGX的產品分類及最大連續輸出功率POM
2TOPSwitchGX的引腳功能產品型號 固定交流輸入（110/115V/230V±15％） 寬范圍交流輸入（85V～265V） 密封式電源模塊 敞開式電源 密封式電源模塊 敞開式電源 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的引腳排列如圖1所示。其中，TO2207C封裝有6個引出端，它們分別是控制端C，線路檢測端L，極限電流設定端X，源極S，開關頻率選擇端F，漏極D。利用線路檢測端（L）可實現四種功能：過壓（OV）保護；欠壓（UV）保護；電壓前饋（當電網電壓過低時用來降低最大占空比）；遠程通／斷（ON／OFF）和同步。而利用極限電流設定端（X），可從外部設定芯片的極限電流。DIP8B和SMD8B封裝仍保留多功能端M，并未設置開關頻率選擇端F，故等效于四端器件。其余引腳功能與TOPSwitchFX相同。
圖1TOPSwitchGX的引腳排列(a)TO2207C封裝(b)DIP8B和SMD8B封裝
圖2TOPSwitchGX的內部框圖
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