TEA1750第三代绿色开关电源..doc

TEA1750第三代绿色开关电源（GreenChip III SMPS）控制器摘要：NXP公司（飞利浦创立）推出第三代绿色开关电源（SMPS）控制器系列IC（Green Chip III），这些控制器的共同特点是在芯片上高度集成了功率因数校正（PFC）和反激式（flyback）控制器。基于Green Chip III控制IC的SMPS，提供了低成本高性能解决方案，具有绿色特征和全方位保护功能。该文以TEA1750为例，介绍了Green Chip III控制IC的特点、应用电路和工作原理。 关键词：TEA1750；Green Chip III；SMPS；PFC；绿色；保护 1、概述 　　为满足IEC61000-3-2标准关于交流（AC）输入电流谐波限制要求和能源之星等规范相关规定，离线（off-line）开关电源（SMPS）采用功率因数校正（PFC）已成发展趋势。NXP公司（由飞利浦创立）近期推出第三代绿色SMPS控制器系列IC（Green Chip III），具有PFC和绿色特征，输出功率可达250W，尤其适用于笔记本适配器、42英寸以下LCD TV电源等。 　　Green Chip III系列控制IC集成了PFC和反激式控制器，在应用中仅需外加很少量的元件，为设计高效率、高性能和高可靠电源提供了一种低成本解决方案。 　　TEA1750是Green Chip III系列IC中的一种代表性器件，本文仅以TEA1750为例，来说明Green Chip III控制IC的特点、应用电路及工作原理。 2、TEA1750的引脚功能及其特点 2.1? 引脚功能 　　TEA1750采用16引脚塑料小外形封装，引脚排列如图1所示。 　　附表给出了TEA1750的各个引脚功能。 附表? TEA1750引脚功能 2.2? 主要特点 　　TEA1750集成了PFC与反激式控制器，能在70~276VAC的通用AC线路上操作。 2.2.1? 绿色特征 　　TEA1750芯片上含有启动电流源，具有绿色高能效特点。 （1）PFC绿色特征 　　·谷值（valley）与零电压开关（ZVS），有最小的开关损耗（专利技术）； 　　·频率限制能够减小开关损耗； 　　·当反激输出上低功率电平（轻载）被检测时，进入突发模式操作，以获得高效率（专利技术）。 （2）反激式转换器绿色特征 　　·谷底开关有最小的开关损耗（专利技术）； 　　·在低功率电平上，反激式控制器切换到频率降低模式，将电流限制在最大峰值电流的25%电平上，从而获得高效率。 2.2.2? 保护特征 　　·对于系统故障安全重新启动； 　　·对PFC与反激式变换器，通过去磁检测进行不间断保护； 　　·两个（PFC/反激式）变换器过电压保护（OVP）； 　　·环路开路保护； 　　·IC过温度（保护门限是140±10℃）保护（OTP）； 　　·过电流保护（OCP）； 　　·软启动； 　　·PFC软停止； 　　·AC线路欠电压和电压过低保护； 　　·一般目的输入锁存（Latched）保护。 3、应用电路与工作原理 　　基于TEA1750带PFC的反激式SMPS电路如图2所示。这种离线式SMPS的AC输入电压范围为70~276VAC，输出功率可达250W。 3.1? 一般控制 3.1.1? 电路启动与欠电压锁定（UVLO） 　　接通AC电源后，电流从高压引脚HV（16）流入，从引脚VCC（1）流出，对电容CVCC充电。当VCC引脚上的电压超过启动电平Vstartup=22V时，控制逻辑激活内部电路，切断充电电流，引脚LATCH（5）被激活。当引脚LATCH上的电压超过Ven(LATCH)=1.35V时，在引脚PFCSENSE（11）上的软启动电容（CSS1）被充电，PFC电路被激活，施加到引脚HV（16）上的电流再次接通，PFC电路对PFC输出总线电容Cbus充电。当IC引脚VOSENSE（9）上的电压达到Vstart(fb)=1.72V时，充电电流被切断，反激（flyback，即回扫）变换器被激活[这是在引脚FBSENSE（10）上的软启动电容CSS2充电的结果]，其输出电压Vout调整到它的正常值，如图3所示。 　　反激式转换器输出Vout经稳压二极管和光电耦合器反馈到控制IC的引脚FBCTRL（3）。如果Vout达不到规定稳压电平，而引脚3上的电压达到Vto(FBCTRL)=2.5V，TEA1750将会开始安全重新启动。 　　如果保护功能有其中一个被触发，两个变换器将停止开关，并且VCC电压降至Vth(UVLO)=15V。一个锁定保护将经过引脚HV重新对VCC电容CVCC充电，但不会重新启动变换器。对于安全重新启动保护，将经引脚HV重新对电容充电，使器件重新启动，如果IC引脚9上的电压VOVP（V