DK112替換進(jìn)口VIP22A電源芯片

1、Linl（加p深圳市証銘科電子有限公司人門勺匕 GOSTON ELECTRONICS COLTDDK112高性能開關(guān)電源控制芯片vi.6功能描述DK112芯片是專用小功率開關(guān)電源控制芯片，廣泛用于電源適配器、LED電源、電磁爐、空調(diào)、DV等小家電產(chǎn)品。、產(chǎn)品特點(diǎn)?采用雙芯片設(shè)計(jì)，高壓開關(guān)管采用雙極型晶體管設(shè)計(jì)，以降低產(chǎn)品成本；控制電路采用大規(guī)模MO數(shù)字電路設(shè)計(jì),并采用E極驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)雙極型晶體芯片,以提高高壓開關(guān) 管的安全耐壓值。內(nèi)建自供電電路，不需要外部給芯片提供電源，有效的降低外部元 件的數(shù)量及成本。?芯片內(nèi)集成了高壓恒流啟動(dòng)電路，無(wú)需外部加啟動(dòng)電阻。?內(nèi)置過(guò)流保護(hù)電路，防過(guò)載保護(hù)電路，輸

2、出短路保護(hù)電路，溫度保護(hù)電路及光藕失效 保護(hù)電路。?內(nèi)置斜坡補(bǔ)償電路，保證在低電壓及大功率輸出時(shí)的電路穩(wěn)定。?內(nèi)置PW振蕩電路，并設(shè)有抖頻功能，保證了良好的特性。EMC?內(nèi)置變頻功能，待機(jī)時(shí)自動(dòng)降低工作頻率，在滿足歐洲綠色能源標(biāo)準(zhǔn)（< 0.3W ）同時(shí)，降低了輸出電壓的紋波。?內(nèi)置高壓保護(hù)，當(dāng)輸入母線電壓高于保護(hù)電壓時(shí)，芯片將自動(dòng)關(guān)閉并進(jìn)行延時(shí)重啟。?內(nèi)建斜坡電流驅(qū)動(dòng)電路，降低了芯片的功耗并提高了電路的效率。? 4KV防靜電 ESDI試。GridGndFbVtcIEE Collector 習(xí) Collecror1 Collector3 CollectorDIP-8引腳符號(hào)功能描述1Gnd

3、接地引腳。2Gnd接地引腳。3Fb反饋控制端。4Vcc供電引腳。5678Collector輸出引腳，連接芯片內(nèi)咼壓開關(guān)管Collector端，與開關(guān)變壓器相連。DKII2、功率范圍輸入電壓(85 264V ac)(85 145Vac)(180 264V ac)最大輸出功率12W18W18W三、封裝與引腳定義業(yè)務(wù)電話：400-033-6518注：如需最新資料或技術(shù)支持，請(qǐng)與我們聯(lián)系www.li nkage.c nsaleli nkage.c n-# -Linl（加p深圳市證銘科電子有限公司GOSTON ELECTRONICS COLTDDK112高性能開關(guān)電源控制芯片vi.6五、極限參數(shù)-0.3

4、V-9V100mA -0.3V-Vcc+0.3V -0.3V-780V 800mA 1000mW0C -125 °C-55 C -+150 C+280C /5S供電電壓Vcc 供電電流Vcc 引腳電壓 開關(guān)管耐壓 峰值電流 總耗散功率 工作溫度 儲(chǔ)存溫度 焊接溫度六、電氣參數(shù)項(xiàng)目測(cè)試條件最小典型最大單位電源電壓VccAC 輸入 85V-265V456V啟動(dòng)電壓AC 輸入 85V-265V4.855.2V關(guān)閉電壓AC 輸入 85V-265V3.644.2V電源電流Vcc=5V Fb=2.2V203040mA啟動(dòng)時(shí)間AC輸入85V500mSCollector保護(hù)電壓L=1.2mH4604

5、80500V開關(guān)管耐壓Ioc=1mA700V開關(guān)管電流Vcc=5V Fb=1.6 V3.6V600650700mA峰值電流保護(hù)Vcc=5V Fb=1.6 V3.6V650720800mA振蕩頻率Vcc=5V Fb=1.6 V2.8V606570KHz變頻頻率Vcc=4.6V , Fb=2.8V -3.6V0.5-65KHz抖頻步進(jìn)頻率Vcc=4.6V, Fb=1.6 V2.8V0.811.2KHz溫度保護(hù)Vcc=4.6V, Fb=1.6 V3.6V120125130C占空比Vcc=4.6V, Fb=1.6 V3.6V550%控制電壓FbAC 輸入 85V-265V1.63.6V七、工作原理?上

6、電啟動(dòng)：當(dāng)外部電源上電時(shí)，直流高壓經(jīng)開關(guān)變壓器傳至芯片的COLLECTOR端引腳），后經(jīng)內(nèi)建高壓恒流啟動(dòng)電路將啟動(dòng)電流送至開關(guān)管Q1的B極，通過(guò)開關(guān)管Q1的電流放大（約為20倍放大）進(jìn)入電源管理電路經(jīng)D偽Vcc外部電容C1充電，同時(shí)為Fb預(yù)提供一個(gè)3.6V電壓（Fb引腳對(duì)地應(yīng)接入一只濾波電容），當(dāng) Vcc的電壓逐步上升至5V時(shí)，振蕩器起振，電路開始工作，控制器為 Fb開啟一個(gè)約為25uA的對(duì)地電流源，電路進(jìn)入正常工作。上電時(shí)序圖上電原理圖Xin?正常工作：電路完成啟動(dòng)后，振蕩器開始工作，觸發(fā)器的輸出高電平，（高壓晶體管與功率MOS管同時(shí)導(dǎo)通，開關(guān)電流經(jīng)晶體管與功率 MO管接到40 電流取樣電

7、阻，并在電阻上產(chǎn)生與電流成正比的電壓，（由于開關(guān)變壓器分布電容的存在，在電 路開通的瞬間有一個(gè)高的尖峰電流，為了不引起電路的誤動(dòng)作，在電路開通時(shí)啟動(dòng) 一個(gè)前沿消隱電路將尖峰電流去除，消隱時(shí)間為 250nS，控制端Fb電壓經(jīng)斜坡補(bǔ)償后與取樣電阻上的電壓相加后與0.6V 的基準(zhǔn)電壓相比較，當(dāng)電壓高于基準(zhǔn)電壓時(shí) 比較器輸出低電平，觸發(fā)器的Q1, Q2輸出低電平，高壓晶體管與功率MOS管同時(shí)關(guān) 斷，COLLECTORS電壓上升，電路進(jìn)入反激工作，在下一個(gè)振蕩周期到時(shí)，電路將重 新開始導(dǎo)通工作。路正常工作，t4t5時(shí)間Vcc電壓低于4V,電路停止輸出，Q2輸出低電平，t6時(shí)間 Fb電壓低于1.6V，開路

8、開啟一個(gè)24mS的定時(shí)器，PWM以最大占空輸出，直到t7 時(shí)間 Fb電壓還未能高于1.5V，電路開始重新啟動(dòng)，t9 時(shí)間Vcc電壓上升到5V,電路重新 開啟工作，t10時(shí)間Fb電壓高于3.6V，電路停止輸出。?控制引腳Fb : Ft腳外部應(yīng)當(dāng)連接一只電容，以平滑電壓，F(xiàn)b接電容會(huì)影響到電路的反饋瞬態(tài)特性及電路的穩(wěn)定工作，典型應(yīng)用可在10nF100nF之間選擇；當(dāng)Fb電壓高于1.5V而小于2.8V時(shí)，電路將以65KHz的頻率工作，當(dāng)Fb電壓高于2.8V而小 于3.6V時(shí)，電路將隨著Fb的電壓升高而降低頻率，當(dāng)Fb電壓高于3.6V時(shí)，電路將 停止振蕩，當(dāng)Fb電壓小于1.5V時(shí)，電路將啟動(dòng)一個(gè)48m

9、S的延時(shí)電路，如在此期間Fb 電壓回復(fù)到1.5V以上，電路將繼續(xù)正常工作，否則，芯片將進(jìn)行重新啟動(dòng)，此電路完 成了光藕失效的保護(hù)。業(yè)務(wù)電話：400-033-6518注：如需最新資料或技術(shù)支持，請(qǐng)與我們聯(lián)系www.li nkage.c nsaleli nkage.c n-5 -Linl（加p深圳市證銘科電子有限公司GOSTON ELECTRONICS COLTDDK112高性能開關(guān)電源控制芯片vi.6Is與Fb時(shí)序圖Is mAI350 “J2001*Fb與工作頻率（PWM時(shí)序圖業(yè)務(wù)電話：400-033-6518注：如需最新資料或技術(shù)支持，請(qǐng)與我們聯(lián)系www.li nkage.c nsaleli

10、nkage.c n-# -Linl（加p深圳市證銘科電子有限公司GOSTON ELECTRONICS COLTDDK112高性能開關(guān)電源控制芯片vi.6業(yè)務(wù)電話：400-033-6518注：如需最新資料或技術(shù)支持，請(qǐng)與我們聯(lián)系www.li nkage.c nsaleli nkage.c n-# -Linl（加p深圳市證銘科電子有限公司GOSTON ELECTRONICS COLTDDK112高性能開關(guān)電源控制芯片vi.6?自供電電路：（已申請(qǐng)國(guó)家專利）芯片內(nèi)建自供電電路，將電路的電源電壓控制在左右，以提供芯片本身的電流消耗，自供電電路只能提供自身的電流消耗，不能為外部電路提供能量。?斜坡電流驅(qū)

11、動(dòng)：為了降低芯片的耗能及提高電路的效率，內(nèi)部為高壓晶體管的B的基極電流采用了斜坡電流驅(qū)動(dòng)技術(shù)，當(dāng)開關(guān)電流 Is 為0時(shí)，基極電流約為40mA隨著開關(guān)電流的逐步增大，基極電流也逐步增大，當(dāng)開關(guān)電流為600mA 時(shí)，基極電流為100mAlb與Is時(shí)序圖?抖頻電路：為了能滿足的E要求C,芯片內(nèi)設(shè)有一個(gè)抖頻電路，的頻率將WM 65KHz的頻率為中心，以1KHz的步進(jìn)在8個(gè)頻率點(diǎn)上運(yùn)行，這樣有效的降低了 EMC的設(shè)計(jì)的 復(fù)雜度及費(fèi)用。?熱保護(hù)：芯片的溫度達(dá)到125 C時(shí)，芯片將進(jìn)行重新啟動(dòng)，直至芯片的溫度降低到mA時(shí)，芯片將720120C以下，芯片才會(huì)重新進(jìn)入正常工作狀態(tài)。?峰值電流保護(hù)：因外部的某種異

12、常引起的電流過(guò)大時(shí)，當(dāng)電流達(dá)到進(jìn)行重新啟動(dòng)?電源異常：因外部的某種異常引起的電源電壓高于時(shí)，或電源6V壓低于4V時(shí)，芯片將進(jìn)行重新啟動(dòng)?超壓保護(hù)：芯片在完成啟動(dòng)后，芯片內(nèi)部設(shè)定了一個(gè)電流的上升斜率檢測(cè)電路，當(dāng)外 部的電壓超高或者開關(guān)變壓器的失效，都會(huì)引起電流的斜率變化，保護(hù)電路將會(huì)對(duì)電 路進(jìn)行重新啟動(dòng)，這樣保證了高壓晶體管的安全，同時(shí)對(duì)低頻的浪涌電壓進(jìn)行了有效 的保護(hù)。斜率檢測(cè)時(shí)序圖根據(jù)電感電流公式I = U/L?t可知，在電感不變時(shí)，在一個(gè)固定的時(shí)間上檢測(cè)電流 可計(jì)算出電壓，芯片利用該原理在350nS 時(shí)檢測(cè)Is電流，當(dāng)Is電流小于0.14V時(shí)， 電路正常工作，當(dāng)Is電流大于0.14V時(shí)，芯

13、片進(jìn)入異常保護(hù)；同理，當(dāng)外部的電感器 的電感量變小，也會(huì)讓芯片進(jìn)入異常保護(hù)；這樣即可以保護(hù)母線電壓過(guò)高引起的開關(guān) 管的擊穿，也可以保護(hù)因外部變壓器的飽和或者短路引起的電感量下降導(dǎo)致Is 電流過(guò)大，引起芯片的損壞。業(yè)務(wù)電話：400-033-6518注：如需最新資料或技術(shù)支持，請(qǐng)與我們聯(lián)系www.li nkage.c nsaleli nkage.c n-9 -Linl（加p深圳市證銘科電子有限公司GOSTON ELECTRONICS COLTDDK112高性能開關(guān)電源控制芯片vi.6業(yè)務(wù)電話：400-033-6518注：如需最新資料或技術(shù)支持，請(qǐng)與我們聯(lián)系www.li nkage.c nsalel

14、i nkage.c n-# -Linl（加p深圳市證銘科電子有限公司GOSTON ELECTRONICS COLTDDK112高性能開關(guān)電源控制芯片vi.6八、芯片測(cè)試8. 1、耐壓測(cè)試V3700V業(yè)務(wù)電話：400-033-6518注：如需最新資料或技術(shù)支持，請(qǐng)與我們聯(lián)系www.li nkage.c nsaleli nkage.c n-# -Linl（加p深圳市證銘科電子有限公司GOSTON ELECTRONICS COLTDDK112高性能開關(guān)電源控制芯片vi.6九、典型應(yīng)用一（12V/1A 輸出離線反激式開關(guān)電源）9.1元器件清單骨口. 序號(hào)元件名稱規(guī)格/型號(hào)位號(hào)數(shù)量備注1保險(xiǎn)絲F2A/A

15、C250VF112安規(guī)X電容104/AC275VC113二極管IN4007D1-D444HER107D515SR2100D616穩(wěn)壓二極管11V/0.5WZD117電解電容33UF/400VC21822UF/16VC4191000UF/25VC6110瓷片電容103/250VC3111103/25VC5112ICDK112IC1113PC817IC2114色環(huán)電阻器100K/0.25WR11153K/0.25WR2116470R/0.25WR3117變壓器EE25T11業(yè)務(wù)電話：400-033-6518注：如需最新資料或技術(shù)支持，請(qǐng)與我們聯(lián)系www.li nkage.c nsaleli nka

16、ge.c n-11 -Linl（加p深圳市證銘科電子有限公司GOSTON ELECTRONICS COLTDDK112高性能開關(guān)電源控制芯片vi.69.2變壓器設(shè)計(jì)（只作參考）9. 2.1參數(shù)確定：變壓器設(shè)計(jì)時(shí)，需要先確定一些參數(shù)，（1）輸入電壓范圍，（2）輸出電壓、及電流,（3）開關(guān)頻率，（4）最大占空比；（1） 輸入電壓范圍AC85-265V（2） 輸出電壓、電流DC12V/1A（3） 開關(guān)頻率F=65KHz（4） 最大占空比D=0.59. 2.2磁心的選擇：先計(jì)算出電源的輸入功率p = Pout/ n n指開關(guān)電源的效率，設(shè)為0.8）,Pout = Vout?lout = 12V ? 1

17、A = 12W , P = 12/0.8= 15W。我們可以通過(guò)磁心的制造商 提供的圖表進(jìn)行選擇，也可通過(guò)計(jì)算方式選擇，我們查圖表方式選擇15W 電源可用EE20或者EE25磁心，我們選擇EE25磁心進(jìn)行下一步的計(jì)算。9. 2.3計(jì)算原邊電壓Vs輸入電壓為AC85265V,計(jì)算最低電壓下的最大功率，最低電壓為 85VVs= 85? 1.3= 110V （考慮了線路壓降及整流壓降）9. 2.4計(jì)算導(dǎo)通時(shí)間T on =:1/F ?D = 1/65 ?0.5 = 7.7uS;9. 2.5計(jì)算原邊匝數(shù)NpNp =NpV sT on? Bac Ae原邊匝數(shù)Vs原邊直流電壓（最低電壓值）Ton導(dǎo)通時(shí)間Ba

18、c交變工作磁密（ mT，設(shè)為0.2Ae磁心有效面積（mm2）EE25磁心為50mrSNp =(110 ?7.7)/(0 .2? 50) = 84.7 85由于變壓器不能取半匝，所以取85匝9. 2.6計(jì)算副邊匝數(shù)NsNs副邊匝數(shù)Np原邊匝數(shù)Vout輸出電壓（包含線路壓降及整流管壓降，12V+1V=13VVor反激電壓（設(shè)置該電壓不高于150V,以免造成芯片過(guò)壓損壞，本設(shè)計(jì)中設(shè)為100V）Ns= (13*85) /100=11 匝9. 2.7計(jì)算原邊電感量LpLp = (Vs? To n) /IpLp原邊電感量Ip原邊峰值電流(芯片設(shè)定最大峰值電流720mALp= (100*7.7 ) /720

19、=1.18 1.2 (mH9. 2.8變壓器的設(shè)計(jì)驗(yàn)證變壓器的設(shè)計(jì)時(shí)最大磁感應(yīng)強(qiáng)度不能大于 0.4T ,(鐵氧體的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度一般為0.4T 左 右)，由于單端反激電路工作在B-H 的第一象限，磁心又存在剩磁Br約為0.1T，所以最大 的工作磁通Bmax最大只有0.4- 0.1 = 0.3TBmax = (Ip ? Lp)/( Np ? Ae)Bmax = (800? 1.2)/(85 ? 50) = 0.225Bmax < 0.3證明設(shè)計(jì)合理9. 2.9變壓器的漏感由于變壓器不是理想器件，在制造過(guò)程中一定會(huì)存在漏感，漏感會(huì)影響到產(chǎn)品的穩(wěn)定及安全，所以要減小，漏電感應(yīng)控制在電感量的 5

20、%以內(nèi)，三明治繞線方式可以減小漏感。業(yè)務(wù)電話：400-033-6518注：如需最新資料或技術(shù)支持，請(qǐng)與我們聯(lián)系www.li nkage.c nsaleli nkage.c n-13 -Linl（加p深圳市証銘科電子有限公司人門勺匕 GOSTON ELECTRONICS COLTDDK112高性能開關(guān)電源控制芯片vi.610.1兀器件清單骨口. 序號(hào)元件名稱規(guī)格/型號(hào)位號(hào)數(shù)量備注1保險(xiǎn)絲F2A/AC250VF112安規(guī)電容104/AC275VC113二極管IN4007D1 D444HER107D5, D625穩(wěn)壓二極管16V/0.5WZD116電解電容22UF/400VC21722UF/16VC

21、418220UF/25VC519瓷片電容103/25VC3110ICDK112IC1111色環(huán)電阻器4.7K/0.25WR1112電感器1.5mHL11十、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)10. 1、功率器件是需要散熱的，芯片的主要熱量來(lái)自功率開關(guān)管，功率開關(guān)管與引腳5678相連接，所以在PC布線時(shí)，應(yīng)該將引腳5678外接的銅箔的面積加大并作鍍錫處理，以增大 散熱能力。2、芯片的5678引腳是芯片的高壓部份，最高電壓可達(dá) 600以上，所以在線路布置上要 與低壓部份保證1.5mn以上的安全距離，以免電路出現(xiàn)擊穿放電現(xiàn)象。業(yè)務(wù)電話：400-033-6518注：如需最新資料或技術(shù)支持，請(qǐng)與我們聯(lián)系www.li nkage.c nsaleli nkage.c n-# -Linl（加p深圳市証銘科電子有限公司人門勺匕 GOSTON ELECTRONICS COLTDDK112高性能開關(guān)電源控制芯