Принципы работы ШИМ комбинированных микросхем не отличаются от применяемых в ИМС, описанных ранее, они содержат те же основные узлы. Принципиальное отличие заключается в исполнении на одном кристалле и оформлении в одном корпусе (имеющем для разных типов микросхем от 3 до 8 выводов) всех цепей ИИП, кроме входных выпрямителей/фильтров, импульсного трансформатора, вторичных цепей, цепей обратной связи, конденсатора вывода управления. Для того, чтобы была возможность полностью оценить простоту реализации ИИП на комбинированных микросхемах, на рисунке приведена типовая схема включения ИМС семейства TOPSwitch, которое является одним из первых в этом классе. Типовые схемы других семейств выполнены примерно также, с тем же количеством элементов, но с большим числом функций.
Типовая схема ИИП для работы от сети переменного тока на ИМС семейства TOPSwitch:
Основные параметры комбинированных ИМС для импульсных источников питания:
| Семейство | Тип ИМС | Типы корпусов | Рекомендуемый диапазон мощности (Вт) | Особенности применения | Uраб, В1 | Диапазон рабочих температур, °С2 | Fраб, кГц | Рабочий цикл, % | Дополнительные функции | |||||||
| Защита от пониж. Uпит | Защита от повыш. Uпит | Дежурный режим | "Мягкий" пуск | Внешнее ограничение тока | ЧМ рабочей частоты | Внешняя синхронизация | ДУ вкл/выкл | |||||||||
| TOPSwitch | TOP200… 204, 214 |
TO-220/3 | 0…100 (в схемах корректора фактора мощности до 150) | 36…700 | -40…+145 | 100+10 | 1,8…67 | + | ||||||||
| TOP100…104 | 0…60 (в схемах корректора фактора мощности до 110) | Для работы в сети 110/100 В | + | |||||||||||||
| TOP209 | DIP8 | 0…8 | 36…700 | 100+10 (TOP210) 70+15 (TOP209) |
+ | + | ||||||||||
| TOPSwitchII | TOP221…227 | TO220, PDIP8, SMD8 | 0…150 | -40…+135 | 100+10 | 1,7…67 | + | + | ||||||||
| TOPSwitch-FX | TOP232…234 | TO220-7B, PDIP8, SMD8 | 0…75 | Возможна работа на частоте 0,5Fраб для уменьшения помех | 132+8 или 66+4,5 | 1,5…78 | + | + | + | + | + | + | + | + | ||
| TOPSwitch-GX | TOP242…250 | TO220-7B, PDIP8, SMD8, TO263-7C, TO262-7C | 0…290 | -40…+140 | 03…66,8 | + | + | + | + | + | + | + | + | |||
| TinySwitch | TNY253…255 | DIP8, SO8 | 0…10 | Возможна работа без обмотки ОС импульсного трансформ. (Типовая схема включения) | 50…700 | -40…+135 | 44+4 (TNY253, 254) 130+15 (TNY255) | 03…68 | + | + | + | |||||
| TinySwitchII | TNY256 | TO220-7B, DIP8B, SOIC8B | 0…23 | 130+15 | 03…66 | + | + | + | + | |||||||
| TinySwitch Plus | TNY264, 266…268 | 0…19 | 132+8 | 03…65 | + | + | + | + | ||||||||
| DPA-Switch | DPA423…426 | TO263-7C | 0…83 (max 100) | Для построения DC-DC конвертеров со входным напряжением 36…75 В | 16…220 | -40…+137 | 400+25 или 300+18 | 03…75 | + | + | + | + | + | + | + | |
| LinkSwitch | LNK500, 501 | DIP8B, SOIC8 | 0…5,5 | Для построения адаптеров и зарядных устройств | 50…700 | -40…+135 | 42+7,5 (LNK500) 42+4 (LNK501) | 1,8…77 | + | + | ||||||
| VIPer | VIPer20/50/100 | TO220/5, DIP8 | До 20/50/100 | До 620, до 700 (с индексами A, ASP) | -40…+170 | 100+10, возможна работа до 200 кГц | 03…65 | + | + | + | + | + | ||||
Примечание:
1) В качестве нижнего предела указано напряжение стока, при котором гарантируется работа ИМС с указанными параметрами. Возможна работа при более низких напряжениях, но с отклонением параметров от нормы. В качестве верхнего предела указано напряжение пробоя исток-сток выходного транзистора.
2) Для всех микросхем (кроме семейства VIPer) указан рабочий диапазон температур -40:+150°С, однако в таблице в качестве верхней границы приведена температура срабатывания термозащиты.
3) У ИМС данных типов при отключении нагрузки уменьшается рабочий цикл (за счет пропуска рабочих периодов), а у некоторых - и рабочая частота. В результате в этих условиях рабочий цикл снижается практически до 0.
Коротко о некоторых функциях комбинированных микросхем. Все описываемые микросхемы имеют встроенные цепи авторестарта (защищают ИИП и нагрузку в случае аварии - КЗ нагрузки, обрыв петли ОС), ограничения тока стока (защита выходного транзистора), цепи запуска при подаче напряжения питания (снижается количество внешних компонентов), термозащиты. У микросхем семейств TOPSwitch и TOPSwitchII термозащита выполнена с внутренней защёлкой (после перегрева необходим перезапуск устройства), у остальных - с гистерезисом температуры срабатывания (после остывания происходит автоматический перезапуск). Все ИМС имеют возможность внешней блокировки работы выходного каскада. Наличие таких цепей значительно снижает вероятность выхода из строя ИИП на комбинированных микросхемах.
Для ИИП на основе ИМС семейств TOPSwitch и TOPSwitchII в некоторых условиях может потребоваться подключение искусственной нагрузки. Для остальных микросхем за счет усовершенствованных схемных решений это не требуется - рабочий цикл на холостом ходу снижается практически до 0.
Частотная модуляция рабочей частоты преобразователя снижает уровень побочных излучений на 5:10 дБ, что улучшает электромагнитную совместимость устройств. Возможность внешней синхронизации предусматривает синхронизацию от внешнего источника с частотой ниже, чем частота внутреннего генератора ИМС.
Наличие режима ДУ делает простой реализацию ИИП с микроконтроллерным управлением.
-
ПроизводительКорпусОписание
DIP-8
Импульсный источник электропитания сх. упpавления, MOSFET 730В/ток стока 0.7A, 60КГц, выходная мощность не более 20Вт