小功率單片開關電源FSD200的原理與應用

電子設備都需要一個穩定的工作電源供電。20世紀70年代以后，隨著電力電子技術的發展，體積小、功耗低、效率高的開關電源逐步代替了笨重的采用工頻變壓器的串聯線性穩壓電源。在傳統的反激式功率變換的開關電源電路中，除了基本的脈寬調制(PWM)電路、功率MOS管、電壓反饋網絡等外，為了使開關電源可靠工作，尚需有保護、軟起動、防電磁干擾的EMI濾波等各類電路，線路較復雜，元器件多。1997年單片開關電源集成電路Topswitch的問世，極大地簡化了150W 以下的開關電源設計及開發工作。但對于lOW 以下的小功率穩壓電源，無論是Topswitch之類的單片開關電源，還是傳統的分立元件的開關電源，都還存在硬件成本高，線路復雜等問題。

由Fairchild公司近年推出的小功率單片開關電源集成電路FSD200/FSD210，輸出功率硎，內部集成了PWM控制及功率MOS管，并有過熱、過負荷保護、欠壓鎖存、軟起動、電流限止等功能，其獨特的頻率抖動電路能較大地減弱電磁干擾。FSD200與FSD210基本一致，但FSD200采用了自供電的形式，不需反饋繞組。由此設計的開關電源，可大大減少元件量、重量、設計尺寸、且系統可靠性增加，而它的低價格又為小功率開關電源設計的優化創造了條件。

1 主要工作原理

1.1 啟動

FSD200單片開關電源的內部框圖如圖1所示。圖1中，FSD200單片開關電源啟動時，直流高壓電源通過Vstr 引腳進入芯片內部的高壓調節器，再穩壓到7 V作為芯片工作電壓VCC ，同時以約100uA的電流源向參考電壓及欠壓鎖存(uVLO)模塊充電。VoC的外接電容一般選在10-47uf ，這種方式省去了通常開關電源須采用反饋線圈提供工作電壓的需要，見圖2。

圖1 FSD200內部功能原理框圖

圖2 PSD200單片開關電源電路

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