[編者按]慮及當前電源技術的發(fā)展，單片型開關電源已開始流行，并且具有強大的生命力，為此我們特邀國內著名科技圖書作者沙占友教授等撰寫這篇講座稿，計劃連載5期，以饗讀者。本文也是本刊今年第6期P.271《集成穩(wěn)壓器的應用技術》講座的繼續(xù)。

(單片開關電源技術講座之一)

河北科技大學沙占友張英黃麗敏（石家莊050054）

摘要：三端單片開關電源是目前國際90年代才開始流行的新型開關電源芯片。本文闡述其性能特點、工作原理及兩種典型應用電路。

關鍵詞：單片開關電源脈寬調制誤差放大器光耦反饋

The Principle and Application of TOPSwitch

Single chip Switching Power Supply Abctract:Three ends single chip switching power suply is a new type switching power supply core which has been popular since 1990. This paper introduces properties and principle of the core as well as two types of applicational circuit.

Keywords: Single chip switching power supply,PWM,Error amplifler,Optical courling, Feedback

中圖法分類號：TM94文獻標識碼：A文章標號：02192713(2000)0842404

　　單片開關電源具有單片集成化、最簡外圍電路、最佳性能指標、能構成無工頻變壓器開關電源等顯著優(yōu)點。美國動力（Power）公司在世界上率先研制成功的三端隔離式脈寬調制單片開關電源集成電路，被譽為“頂級開關電源”。其第一代產品以1994年推出的TOP100／200系列為代表，第二代產品則是1997年問世的TOPSwitch－Ⅱ。上述產品一經問世便顯示出強大的生命力，它極大地簡化了150W以下開關電源的設計和新產品的開發(fā)工作，也為新型、高效、低成本開關電源的推廣與普及創(chuàng)造了良好條件，可廣泛用于儀器儀表、筆記本電腦、移動電話、電視機、VCD和DVD、攝錄像機、手機電池充電器、功率放大器等領域，并能構成各種小型化、高密度、在價格上能與線性穩(wěn)壓電源相競爭的AC／DC電源變換模塊。

1產品分類及性能特點

1.1產品分類

TOPSwitch包括TOP100系列（TOP100Y～TOP104Y），TOP200系列（TOP200Y～TOP202Y，TOP214Y），TOP209／210系列，TOPSwitch－Ⅱ系列（TOP221～TOP227）。TOPSwitch－Ⅱ與第一代產品相比，它不僅在性能上進一步改進，而且輸出功率得到顯著提高，現已成為國際上開發(fā)中、小功率開關電源及電源模塊的優(yōu)選集成電路，其產品分類見表1。

表1TOPSwitch－Ⅱ的產品分類及最大輸出功率POM單位：W

1.2性能特點

⑴將脈寬調制（PWM）控制系統(tǒng)的全部功能集成到三端芯片中。內含脈寬調制器、功率開關場效應管（MOSFET）、自動偏置電路、保護電路、高壓啟動電路

圖1TOPSwitch的管腳排列
（a）TO－220封裝（b）DIP－8封裝和SMD－8封裝

圖2TOPSwitch－Ⅱ的內部結構

和環(huán)路補償電路，通過高頻變壓器使輸出端與電網完全隔離，真正實現了無工頻變壓器、隔離式開關電源的單片集成化，使用安全可靠。

⑵輸入交流電壓和頻率的范圍極寬。作固定電壓輸入時可選110V／115V／230V交流電，允許變化±15％；在寬電壓范圍輸入時，適配85V～265V交流電，但POM值要比前者降低40％。

⑶TOPSwitch－Ⅱ只有3個引出端，可以同三端線性集成穩(wěn)壓器相媲美，能以最簡方式構成無工頻變壓器的反激式普通型或精密型開關電源。開關頻率的典型值為100kHz，允許范圍是90kHz～110kHz，占空比調節(jié)范圍是1.7％～67％。

⑷外圍電路簡單，成本低廉。芯片本身功耗很低，電源效率可達80％左右。