STVIPower系列电源.doc

ST VIPower 系列电源(1) ST microelecotronics (意法半导体)是前身一家意大利国有半导体公司，因收购法国 Thomson (汤姆逊半导体)以后而变身的综合性半导体公司 VIPower 系列是 ST 在单片开关电源芯片市场主打的产品；本人很有幸在 2002 年初进行前期推广，并成功地将 VIPer12ADIP/VIPer22ADIP 推进了 充电器、电磁炉、VCD、DVD、DVB-S 的市场，同时本人前期也在国内科技刊物上发表过相应的应用文章 本次开空间，计划从 ST VIPer53DIP 这一颗芯片的特点及应用进行介绍；当然后续还会有其它特色的电源芯片进行介绍 欢迎各位有兴趣在开关电源市场的工程师进行交流~~~ST VIPer53DIP 采用两片 die 集成工艺，DIP-8 封装；内部 MOSFET 为 650V MD-MESH(多网格工艺) 输出功率等级： ????宽范围（85~265Vac） - 30 瓦（Watt） ????窄范围（195~265Vac）- 50 瓦（Watt） VIPer53 单片开关电源特点: 1. 外设开关工作频率,最高可达 300kHz 2. 电流型控制模式 3. 软起动及关断控制 4. 待机状态下自动进入跳周期模式 5. 延迟欠压保护 6. 内置高压启动电流源;无需外接启动电阻 7. 过温保护 8. 过载及短路保护 9. 内部电流限定;无需外接限流电阻 备注： 1) 所谓多网格工艺，即采用 N 多个小的 MOSFET 进行串并联，从而大大降低 K = Rds(on)*Qg 2) Rds(on): 指 MOSFET 在导通状态下，通过恒定电流时的等效电阻值 3) Qg???? : 指 MOSFET 在工艺集成时，G 极与 S 极之间的等效电容值应用实例： ????以下是一款用于安防系统电磁锁控制的开关电源；呵呵~~~~ 当然这不是最终的产品版，最终产品版上参数并没有变化，仅是在同尺寸的 PCB Layout 上增加了接线端子和电源指示 电源规格： ????输入：195~265Vac (实做 85~265Vac) ????输出：12V/2A ????频率：70kHz 图一：PCB 敷铜层 图二：PCB 丝印层 此电源尺寸：80 X 55 ST VIPer53 周边有效元器件数：8 颗 PCB 中元器件功能初级侧元件CX101、L101 组成 EMC 网络D101、D102、D103、D104 四个二极管组成全桥整流电路E101 形成滤波电路R101、C101、D105 形成 RCD 尖峰吸收网络(Snubber network)，用于吸收变压器原边的漏感尖峰D106、E102、R102 组成 ST VIPer53 辅助电源供电回路；R102 主要是用于调节给 VIPer53 的供电电压，方便在电源设计过程中辅助绕组的设计R103、C105 形成一个 RC 振荡网络，用于设定 ST VIPer53 在工作中的开关频率C103、R104、C104 三颗器件组成原边 一阶惯性 环节的补偿网络，因有一定的定向性，C104 可以考虑使用频响特性比较好的铝电解电容替代C102 是延时保护器件；当副边负载需要瞬时过流时，需要设定此器件的参数次级侧元件D201 副边整流E201、L201、E202 三颗器件组成 CLC 低通滤波器，用于有效的输出平直电压和电流IC201 为副边反馈提供精确的基准电压IC201、C202 形成一个 一阶比例积分 环节的补偿网络R202、R204 两个电阻，形成副边输出电压的采样网络R205 提供给 IC201、IC102 的电源ST VIPer53 内部框图及管脚功能详解 1. COMP 补偿脚 ?? 副边反馈时，连接光耦；因内部接四个比较器，在实际工作中，需注意 4.35V、1V、0.5V 等电压状态； 2. OSC 振荡脚 ?? 通过外接阻容(R-C)网络来进行工作频率(同时也是开关频率)的设定；电阻值需大于 2kΩ，工作频率最大不得高于 300kHz 3/4. SOURCE 内部 MOSFET 源极 ?? ST VIPer53DIP 作为 DIP-8 封装的芯片，主要是通过这两个脚与 PCB 上的敷铜连接进行散热；同时也有利于原边布版时单点接地(Kelvin 接法) ?? 在芯片内部还有一检流部分用于 MOSFET 内部电流检测；Hcomp 与电流成正比关系，做到精确电流检测 ?? MOSFET 通过电流能力(Idmax) 典型值：1.9A 5. DRAIN 内部 MOSFET 漏极 ?? MOSFET 最低耐压(Vd