搜档网
当前位置:搜档网 › THX203H Datasheet_REV_E_gb

THX203H Datasheet_REV_E_gb

THXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHX

器件参数表

DataSheet

THXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHX

发行日期:2009.11.18

文档编号:SPEC203H0911E1

版本:E

THX203H

【开关电源控制器集成电路】

THX Micro-elec. 通 华 芯 微 电 子

THXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHX

THXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHXTHX

版本历史

日期版本说明修订版本2006.9.1 第一版James A

2007.9.10 第二版,增加800V产品,更新部分数据James B

2008.12.1 修正错误James C

2009.02.10 修正温度数据等James D

2009.11.18 更新徽标James E

目录

概述、特点、应用领域 (3)

内部电路参考框图 (4)

引脚功能描述 (4)

极限参数 (5)

推荐工作条件 (5)

电气参数 (5)

原理描述 (7)

电参数定义 (8)

应用信息 (9)

典型应用电路 (11)

元器件清单 (12)

变压器绕制 (13)

测试数据 (14)

主要测试点波形 (15)

热阻与结温参数 (19)

封装尺寸图 (20)

联系信息 (21)

概述

高性能电流模式PWM控制器。专为高性价比AC/DC转换器设计。在85V-265V的宽电压范围内提供高达12W的连续输出功率,峰值输出功率更可达18W。优化的高合理性的电路设计结合高性能价格比的双极型制作工艺,最大程度上节约了产品的整体成本。该电源控制器可工作于典型的反激电路拓扑中,构成简洁的AC/DC转换器。IC内部的启动电路被设计成一种独特的电流吸入方式,可利用功率开关管本身的放大作用完成启动,这显著地降低了启动电阻的功率消耗;而在输出功率较小时IC将自动降低工作频率,从而实现了极低的待机功耗。在功率管截止时,内部电路将功率管反向偏置,直接利用了双极性晶体管的CB高耐压特性,大幅提高功率管的耐电压能力直到700V的高压,这保证了功率管的安全。IC内部还提供了完善的防过载防饱和功能,可实时防范过载、变压器饱和、输出短路等异常状况,提高了电

源的可靠性。电流限制及时钟频率可由外部器件进行设定。

现可提供DIP8的标准封装和满足欧洲标准的环保无铅封装。

特点

l内置700V(-8V为800V)高压功率开关管,极少的外围器件

l锁存脉宽调制,逐脉冲限流检测

l低输出降频功能,无输出功耗可低于0.3W

l内建斜坡与反馈补偿功能

l独立上限电流检测控制器,实时处理控制器的过流、过载

l关断周期发射极偏压输出,提高了功率管的耐压

l内置具有温度补偿的电流限制电阻,精确电流限制

l内置热保护电路

l利用开关功率管的放大作用完成启动,启动电阻的功耗减少10倍以上l极少的外围元器件

l低启动和工作电流

l VCC过压自动限制

l宽电压连续输出功率可达12W, 峰值输出功率可达18W

应用领域

l适配器ADAPTOR (如旅行充电器、外置电源盒等)

l开放式电源OPENFRAME (如DVD、DVB等)

内部电路参考框图

图1. 内部电路方框图

引脚功能描述

管脚符号管脚定义描述

1 OB 功率管基极,启动电流输入,外接启动电阻

2 VCC 供电脚

3 GND 接地脚

4 CT 振荡电容脚,外接定时电容

5 FB 反馈脚

6 IS 开关电流取样与限制设定,外接电流取样电阻

7,8 OC 输出脚,接开关变压器

* : PCB Layout时应将Pin6与Pin7之间保留1mm以上的安全距离,避免产生放电现象。

极限参数

供电电压VCC ···································································································16V 引脚输入电压·························································································· VCC+0.3V OC集电极承受电压·······································································-0.3-700V/800V 峰值开关电流······························································································1000mA 总耗散功率·································································································1200mW 工作温度范围·························································································0---+150℃储存温度范围···················································································-55---+150℃焊接温度·······························································································+260℃,10S

推荐工作条件

项目最小典型最大单位

供电电压,VCC 4.8 5.5 9.0 V

引脚输入电压-0.3 - Vcc V

峰值反向电压- - 550 V

峰值开关电流- - 800 mA

定时电容510 680 1000 PF

振荡频率41 61 81 KHz

工作温度0 110 ℃

电气参数(Ta=25℃, Vcc=5.5-7.5V, Ct=680PF, Rs=1Ω)

输出部分

项目测试条件最小典型最大单位

开关管最大耐压Ioc=1mA THX203H-7V 700 - - V THX203H-8V 800 - - V

开通饱和压降Ioc=600mA THX203H-7V - - 1 V THX203H-8V - - 1.2 V

输出上升时间CL=1nF - - 75 ns 输出下降时间CL=1nF - - 75 ns 输出限制电流Tj=0-100℃540 580 620 mA OE钳位电压OE=0.001-0.60A - 1.5 - V

参考部分

项目测试条件最小典型最大单位参考输出电压Io=1.0mA 2.4 2.5 2.6 V

电源调整率Vcc=5.5-9V - 2 20 mV 负载调整率Io=0.1-1.2mA - - 3 %

(接上)

项目测试条件最小典型最大单位温度稳定性- 0.2 - mV/℃输出噪声电压F=10Hz-10KHz - - 50 μV

长期稳定性T=85℃条件下工作1000h - 5 - mV 振荡器部分

项目测试条件最小典型最大单位振荡频率Ct=680PF 55 61 67 KHz 频率随电压变化率Vcc=5.5-9V - - 1 %

频率随温度变化率Ta=0-85℃- - 1 %

振荡器振幅(Vp-p) - 2.5 - V

振荡器下降沿Ct=680PF - 800 - ns

反馈部分

项目测试条件最小典型最大单位

输入阻抗上拉电流- 0.50 0.60 mA 下拉电阻- 30 - KΩ

电源抑制比Vcc=5.5-9V - 60 70 dB

电流取样部分

项目测试条件最小典型最大单位电流取样门限0.54 0.58 0.62 V 防上限电流RS=1Ω0.54 0.58 0.62 A 电源抑制比- 60 70 dB 传输延时- 150 250 ns

脉宽调制部分

项目测试条件最小典型最大单位最大占空比53 57 61 % 最小占空比- - 3.5 %

电源电流

项目测试条件最小典型最大单位启动接受电流 1.6 2.0 2.4 mA 启动静态电流- 55 80 μA 静态电流Vcc=8V - 2.8 - mA 启动电压8.6 8.8 9.0 V 振荡器关闭电压 4.0 4.3 4.5 V 再启动电压- 3.7 - V 过压限制门限9.2 9.6 10.0 V

原理描述

l 启动阶段,上电时VR 关闭;FB 上拉电流源关闭;OE 由功率管输入启动电流到

VCC ;OB 控制功率管的基极电流,限制功率管集电极电流(即THX203H 启动接受电流),从而保证功率管的安全;在VCC 电压上升到8.8V ,启动阶段结束,进入正常阶段。 l 正常阶段,VCC 电压应保持在4.8~9.0V ,VR 输出2.5V 基准;FB 上拉电流源开启;

振荡器输出OSC1决定最大占空比,输出OSC2试图触发电源进入开周期、及屏蔽功率管开启电流峰;若FB 小于1.8V (约在1.2-1.8V 之间)振荡器周期将随之增加,FB 越小振荡器周期越宽、直至振荡器停振(此特性降低了开关电源的待机功耗);若外围反馈试图使VCC 大于9.6V ,则内电路反馈到FB 使VCC 稳压在9.6V (利用此特性可以不采用外围反馈电路,由内电路稳定输出电压,但稳压精度较低);开周期,OB 为功率管提供基极电流,OE 下拉功率管的发射极到IS ,而且OB 采用斜坡电流驱动(指OB 开电流是IS 的函数,当IS=0V 时OB 开电流约40mA ,然后OB 开电流随IS 线性增加,当IS 增加到0.6V 时OB 开电流约120mA ,此特性有效地利用了OB 的输出电流,降低了THX203H 的功耗),若IS 检测到FB 指定电流则进入关周期;关周期,OB 下拉,功率管不会立即关断,但OE 箝位1.5V (功率管关断后基极反向偏置,提高了耐压);在开或关周期,如检测到功率管超上限电流,则上限电流触发器优先置位,强制FB 下降,占空比变小,从而保护功率管和变压器;在下一个关周期开始沿或FB 小于1.8V ,上限电流触发器复位。另外,THX203H 内置热保护,在内温度高于140℃后调宽振荡器的周期,使THX203H 温度不超过150℃;内置斜坡补偿,在THX203H 大占空比或连续电流模式时能稳定开/关周期。

l 若VCC 降到4.3V 左右,振荡器关闭,OSC1、OSC2低电平,电源保持关周期;

VCC 继续下降到3.7V 左右,THX203H 重新进入启动阶段。

去开启

电流峰

上限电流 触发器

OSC2OSC1CT IS OB OE

图2. 正常阶段开关周期波形图

图3. 全局波形图

电参数定义

l启动接受电流:启动阶段OB输入0.5mA时OC点电流。

l启动静态电流:VCC接滤波电容和可调电流源,CT接680PF,其它引脚悬空,能使VCC振荡时(即能完成THX203H启动的)最小电流源电流。

l启动电压:上述VCC振荡的最大VCC值。

l再启动电压:上述VCC振荡的最小VCC值。

l振荡器关闭电压:上述VCC振荡下降沿,使振荡器停振的VCC值。

l静态电流:正常阶段,FB由1.0K电阻接地,VCC电源电流。

l振荡器上拉/下拉电流:正常阶段,FB=2.5V,CT=1.25V,CT处上拉/下拉电流。

l FB上拉电流:正常阶段,FB=2.5V,IS=0V时,FB处上拉电流。

l FB防上限电流:正常阶段,FB=6V,IS=0.3V,FB处下拉电流。

l内反馈电源电压:无外围待机反馈电路的THX203H电源,正常阶段时VCC值。l OC上限电流:FB=6V,FB下拉电流开始动作时的最小OC电流。

l斜坡电流驱动:指功率管基极驱动OB开电流是IS的函数,当IS=0V时OB开电流约40mA,然后OB开电流随IS线性增加,当IS增加到0.6V时OE开电流约

120mA。

应用信息:

1.CT定时电容与开关频率的关系由内部电流源对CT电容进行100uA 恒流充电形成时钟的上升沿,在充电电压至2.5V时,内部电路将以1.9mA的下拉电流对CT放电,形成时钟的下降沿,完成一个时钟周期,一个时钟周期约为:

T=CT*24000 (S)

Fs=1/T (Hz)

尽管双极型电路也能工作在较高的频率下,但对于双极功率开关而言,仍需考虑存储时间对开关损耗的影响。通常比较合适的开关频率约在70KHz以下。在一般的应用场合可将THX203H的CT电容按680PF配置,此时对应的工作频率约为61KHz左右。

2.FB反馈与控制

在正常工作状态,FB的电压将决定最大开关电流的值,此电压越高开关电流越大(仅受限于峰值电流限制)。FB引脚内部上拉600uA电流源,下拉电阻约33KΩ(近似等效值)。此外在FB电压低于1.8V时,将使振荡周期加大,开关频率下降,低于1.8V越多,开关频率将越低。外接FB电容将对反馈带宽产生影响,进而影响某些外部参数,比如瞬态特性。

对于CFB电容的值,典型的应用可在10-100nF之间根据反馈回路的频率特性进行选取,一般应用可以使用22nF。3.过温度保护

IC内部集成了精确的过温度保护功能。在芯片内部温度达到140℃时,热保护电路动作,将时钟信号下拉,使开关频率降低,降低功耗。开关频率随温度的升高而降低,直至振荡器关闭。

如下图所示,

4.功率管驱动特性与高耐压偏置技术功率管采用斜坡电流驱动,驱动电流随输出功率增加而增加,在FB=0时,OB电流约为40mA,在FB=6V时,OB 电流约为120mA,小输出时的驱动功耗得到显著的降低。

IC内部集成了独特的偏置技术,在功率管关断时,OB输出立即下拉到地,同时偏置OE输出到约1.5V,反向偏置发射结,加速Ic电流的下降速度,扩展了有效的安全工作区,开关管承受反向的CB电压,使得开关管达到700V的电压承受能力。关于更详细的开关管耐压特性请参考相关的技术数据。

https://www.sodocs.net/doc/c012143054.html, 文档编号:

典型应用电路(输入90-240V,输出12V 1A):

图4. 典型应用电路

序号元件名称规格/型号封装数量标号

1 电阻1K 0805 1 R6

2 2K 0805 1 R7

3 10K 0805 3 R5,R10 R12

4 10K,1% 080

5 1 R9

5 38.3K,1% 0805 1 R8

6 100R 1206 2 R3 R11

7 0.91R,1/2W,1% 1/2W 1 R4

8 100K,1/2W 1/2W 1 R2

9 2.2M,1/2W 1/2W 1 R1

10 电容681J/50V 0805 1 C5

11 222/1KV CT5 2 C3 C10

12 103/50V 0805 1 C6

13 104/50V 0805 1 C7

14

15 Y电容222M/400V CT7,Y1 1 CY1

16 电解电容15uF/400V EC23-13 2 C1 C2

17 47uF/16V EC11-5 1 C4

18 470uF/25V EC13-8 2 C8 C9

19 二极管1N4007 DO-41 4 D1-D4

20 FR107 DO-41 2 D5 D6

21 SR3100 DO-201AD 1 D7

22 工型电感DR6*8,1mH DR0608 1 L1

23 DR6*8,5uH DR0608 1 L2

24 变压器EF20 EF20-P10 1 T1

25 保险管F1.5A/250V D4*10mm 1 F1

26 压敏电阻7D471K CT7 1 RV1

27 IC THX203H-7V DIP8 1 U1

28 PC817B DIP4 1 U2

29 TL431AZ TO92 1 U3

30 线路板PCB,33x65mm 1

1.磁心参数

Core : EF20,TDK PC40 Ae=33.5mm2Aw=60.4mm2

Bobbin : EF20-H, 8PIN, 4+4PIN,VELOX 420-SEO , 94V0, 卧式

Lp=1.0mH ±5%

2.绕线图

3.绕线数据

序号名称规格起止端匝/层数备注

1 Np, 主绕组Φ0.36mm*1P,2UEW 3-1 90Ts 密绕三层

2 绝缘胶纸3M,No.1350 -- 3层--

3 Ns, 输出绕组Φ0.50mm*1P,3TIW A-B 16Ts 均绕一层

4 绝缘胶纸3M,No.1350 -- 3层--

5 Na, 供电绕组Φ0.20mm*1P,2UEW 4-2 9Ts 居中密绕

6 绝缘胶纸3M,No.1350 -- 3层--

7 屏蔽措施

磁芯通过铜皮或

裸铜线连接到Pin2

Core-2 -- --

8 绝缘胶纸3M,No.1350 -- 3层-- 次级侧磁芯安装前需包胶带或整体包胶带3Ts,出线交叉时均套铁氟龙胶管。

测试数据:

主要测试点波形:

1.Vce波形图

Vin=85V, Io=0.5A Vin=85V, Io=1A 50V/div 2uS/div 50V/div 2uS/div

Vin=110V, Io=0.5A Vin=110V, Io=1A 50V/div 2uS/div 50V/div 2uS/div

Vin=220V, Io=0.5A Vin=220V, Io=1A 100V/div 2uS/div 100V/div 2uS/div

Vin=265V, Io=0.5A Vin=265V, Io=1A

2.输出噪声波形

Vin=85V, Io=1A Vin=265V, Io=1A

3.输出纹波波形

Vin=85V, Io=1A Vin=265V, Io=1A

100V/div 5uS/div

100V/div 5uS/div

20mV/div 10mS/div

50mV/div 10mS/div

20mV/div 10uS/div

20mV/div 10uS/div

4.启动时的输出波形

Vin=85V, Io=1A Vin=265V, Io=1A

5.启动时的Vce 和Vo 波形

Vin=85V, Io=1A Vin=265V, Io=1A

6.输出短路时的Vce 波形

Vin=85V, Io=Short Vin=265V, Io=Short

2.0V/div 10mS/div 2.0V/div 10mS/div

200V/div 200mS/div 5V/div

100V/div 200mS/div 5V/div

50V/div 200mS/div

100V/div 500uS/div

转换效率与输入功耗图表:

订购信息

型号功率管耐压封装包装方式THX203H-7V 700V DIP8 50PCS/TUBE THX203H-8V 800V DIP8 50PCS/TUBE

型号标识

THX203H -xV THX通华芯商标

产品型号第部分

1

型号附加部分: -7V:700V,-8V:800V 生产日期代码年周

,yyww=/

结温与热阻

IC参考结温与热阻

DIP8封装结温数据(参考)

(θJC)1…………...………...................................…25℃/W

(θJA)2…………...………...................................…70℃/W

注:1.测试点以Pin7,8靠近封装面的位置。

2.Pin7,8连接在一个2盎司的镀锡铜皮上,铜皮面积不小于200mm2.

封装尺寸图

(DIP8)

相关主题