VIPer22A-E系列：低功耗離線SMPS初級(jí)開(kāi)關(guān)器的卓越之選

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)工作中，選擇合適的開(kāi)關(guān)器對(duì)于電源供應(yīng)的穩(wěn)定性和效率至關(guān)重要。今天，我們就來(lái)深入探討一下VIPer22A-E、VIPer22ADIP-E和VIPer22AS-E這三款低功耗離線SMPS初級(jí)開(kāi)關(guān)器。

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產(chǎn)品概述

VIPer22A-E系列將專(zhuān)用的電流模式PWM控制器與高壓功率MOSFET集成在同一硅芯片上，這種高度集成的設(shè)計(jì)為工程師們帶來(lái)了諸多便利。它具有固定的60kHz開(kāi)關(guān)頻率，能有效減少電磁干擾；9V至38V的寬范圍(V_{DD})電壓，使其在不同的電源環(huán)境下都能穩(wěn)定工作；采用電流模式控制，能更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流的精確控制。此外，該系列還具備輔助欠壓鎖定和滯后功能、高壓?jiǎn)?dòng)電流源，以及過(guò)溫、過(guò)流和過(guò)壓保護(hù)并能自動(dòng)重啟，大大提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

典型功率能力

從這個(gè)表格中我們可以看出，不同封裝形式在不同市電類(lèi)型下的功率能力有所差異。工程師們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)實(shí)際的功率需求來(lái)選擇合適的封裝。

電氣數(shù)據(jù)

最大額定值

在使用該系列產(chǎn)品時(shí)，我們必須嚴(yán)格遵守其最大額定值。例如，開(kāi)關(guān)漏源電壓(V{DS(sw)})在(TJ = 25 ... 125 °C)時(shí)為 - 0.3 ... 730 V，啟動(dòng)漏源電壓(V{DS(st)})在相同溫度范圍內(nèi)為 - 0.3 ... 400 V。超出這些額定值可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備永久性損壞，影響產(chǎn)品的可靠性。

熱數(shù)據(jù)

熱數(shù)據(jù)對(duì)于評(píng)估產(chǎn)品的散熱性能至關(guān)重要。不同封裝形式的熱阻有所不同，以SO - 8和DIP - 8為例，熱阻(R{thJC})和(R{thJA})都有各自的最大值。在設(shè)計(jì)散熱方案時(shí)，我們需要根據(jù)這些數(shù)據(jù)來(lái)選擇合適的散熱措施，確保產(chǎn)品在正常的溫度范圍內(nèi)工作。

電氣特性

功率部分

功率部分的參數(shù)包括漏源電壓(BV{DSS})、關(guān)態(tài)漏電流(I{DSS})、靜態(tài)漏源導(dǎo)通電阻(r{DS(on)})等。這些參數(shù)直接影響著產(chǎn)品的功率轉(zhuǎn)換效率和性能。例如，(r{DS(on)})的值越小，在導(dǎo)通時(shí)的功率損耗就越小，效率也就越高。

供電部分

供電部分的參數(shù)如啟動(dòng)充電電流(I{DDch})、熱關(guān)斷時(shí)的啟動(dòng)充電電流(I{DDoff})、工作電源電流(I{DD0})和(I{DD1})等，對(duì)于了解產(chǎn)品的功耗和啟動(dòng)特性非常重要。工程師們可以根據(jù)這些參數(shù)來(lái)優(yōu)化電源設(shè)計(jì)，降低功耗，提高產(chǎn)品的能效。

振蕩部分

振蕩部分的振蕩器頻率總變化范圍在(V{DD}=V{DDoff} ... 35 V)、(T_{J}=0 ... 100 °C)時(shí)為54 - 66 kHz，典型值為60kHz。穩(wěn)定的振蕩頻率對(duì)于保證產(chǎn)品的開(kāi)關(guān)穩(wěn)定性和輸出質(zhì)量至關(guān)重要。

PWM比較器部分

PWM比較器部分的參數(shù)如(I{FB})到(I{D})電流增益(G{ID})、峰值電流限制(I{Dlim})等，直接影響著產(chǎn)品的電流控制和調(diào)節(jié)能力。通過(guò)合理設(shè)置這些參數(shù)，我們可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流的精確控制，滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

過(guò)溫部分

過(guò)溫部分的熱關(guān)斷溫度(T{SD})和熱關(guān)斷滯后(T{HYST})參數(shù)，為產(chǎn)品提供了過(guò)溫保護(hù)功能。當(dāng)溫度超過(guò)(T_{SD})時(shí)，產(chǎn)品會(huì)自動(dòng)進(jìn)入熱關(guān)斷狀態(tài)，當(dāng)溫度下降到一定程度后，又會(huì)自動(dòng)重啟，確保產(chǎn)品在安全的溫度范圍內(nèi)工作。

引腳連接和功能

引腳連接圖

VIPer22A-E系列有SO - 8和DIP - 8兩種封裝形式，其引腳連接圖清晰地展示了各個(gè)引腳的位置和連接方式。這對(duì)于我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)中進(jìn)行電路板布局和焊接非常重要。

引腳功能

了解每個(gè)引腳的功能，有助于我們正確地使用和控制產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

工作原理

矩形U - I輸出特性

對(duì)于電池充電器等應(yīng)用，通過(guò)采用二次反饋和集成OR功能，可以實(shí)現(xiàn)精確的輸出特性，即矩形U - I輸出特性。這種特性對(duì)于電池充電非常有用，能夠在不同的充電階段提供合適的電壓和電流，提高充電效率和電池壽命。

寬范圍(V_{DD})電壓

(V_{DD})引腳電壓范圍為9V至38V，這種寬范圍的設(shè)計(jì)為工程師們提供了更大的設(shè)計(jì)靈活性。采用正向配置供電可以減少啟動(dòng)時(shí)間，即使在輸出電壓很低或?yàn)榱銜r(shí)，也能保持輸出電流特性。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求來(lái)充分利用這一特性，優(yōu)化電源設(shè)計(jì)。

反饋引腳工作原理

反饋引腳FB通過(guò)控制電流來(lái)調(diào)節(jié)功率MOSFET的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。通過(guò)一系列的公式推導(dǎo)，我們可以了解到FB引腳電流與漏極電流之間的關(guān)系。在實(shí)際應(yīng)用中，通常使用光耦來(lái)驅(qū)動(dòng)FB引腳，當(dāng)光耦關(guān)閉時(shí)，可以近似認(rèn)為FB引腳電壓接近0V。當(dāng)漏極電流達(dá)到一定值時(shí)，產(chǎn)品會(huì)進(jìn)入突發(fā)模式工作，這對(duì)于輕載情況下的節(jié)能非常重要。

啟動(dòng)序列

產(chǎn)品通過(guò)連接在漏極的高壓?jiǎn)?dòng)電流源來(lái)啟動(dòng)。當(dāng)輸入電壓施加后，啟動(dòng)電流源開(kāi)始工作，直到(V{DD})達(dá)到(V{DDon})，啟動(dòng)電流源關(guān)閉，產(chǎn)品開(kāi)始正常工作。在啟動(dòng)過(guò)程中，(V_{DD})電容的大小非常關(guān)鍵，如果電容值過(guò)小，可能會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)失敗。

過(guò)壓閾值

(V{DD})引腳上的過(guò)壓檢測(cè)器可以在(V{DD})超過(guò)(V{DDovp})時(shí)使產(chǎn)品自動(dòng)復(fù)位。當(dāng)(V{DD})下降到(V_{DDoff})后，產(chǎn)品會(huì)自動(dòng)恢復(fù)正常工作。這種過(guò)壓保護(hù)功能有效地提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

應(yīng)用場(chǎng)景

VIPer22A-E系列的典型應(yīng)用涵蓋了電池充電器適配器、電視或顯示器的待機(jī)電源、電機(jī)控制的輔助電源等領(lǐng)域。其高性能和高可靠性使得它在這些應(yīng)用中得到了廣泛的應(yīng)用。

總結(jié)

VIPer22A-E系列低功耗離線SMPS初級(jí)開(kāi)關(guān)器以其高度集成的設(shè)計(jì)、豐富的保護(hù)功能和良好的電氣特性，為電子工程師們提供了一個(gè)優(yōu)秀的電源解決方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇封裝形式、優(yōu)化引腳連接和參數(shù)設(shè)置，充分發(fā)揮該系列產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)出高效、可靠的電源系統(tǒng)。

各位工程師們，在你們的設(shè)計(jì)中是否使用過(guò)類(lèi)似的開(kāi)關(guān)器呢？在使用過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題和挑戰(zhàn)？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你們的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。