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SW2602應用解析

       低成本、低待機功耗和高效率的電源IC越來越受到歡迎。降低系統(tǒng)待機功耗、提高系統(tǒng)轉換效率成為綠色電源IC的發(fā)展方向。電源應用日益廣泛,而且大部分情況下,電源是處于待機狀態(tài),雖然單個電源在待機狀態(tài)下消耗的功率比較小,但整個市場龐大的用量累加起來導致消耗的總功率相當大,占到整個電源總功耗的15%甚至更多。經過近幾年電源IC技術的快速發(fā)展,目前市場上大部分產品都能滿足能源之星EPS2.0所規(guī)定的待機功耗300mW的要求。如今,超低待機功耗技術開始流行起來,在30W以下電源中待機功耗最小可達到30mW,未來可望更低。為滿足市場需求,芯派有針對性的推出了一款高性能、低成本、電流模式PWM控制器---SW2604,該芯片外圍線路簡單,系統(tǒng)設計靈活;其待機功耗小于200mW,適用于適配器、機頂盒電源、小家電和LED照明領域。將重點介紹SW2604的技術特點與應用設計注意事項。

      

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SW2604的技術特點

  SW2604內部電路參考框圖如圖1所示。該電源控制器可工作在典型的反激電路拓撲中,構成簡潔的AC/DC 轉換器;在85~265V的寬電壓范圍內可提供高達12W的連續(xù)輸出功率;借助優(yōu)化的電路設計并結合高性價比雙極型制造工藝,最大程度節(jié)約了產品的整體成本。SW2604內部電路如圖1所示。芯片內部啟動電路被設計成一種獨特的電流吸入方式,可利用功率開關管的本身放大作用完成啟動(開關管Ic對Ib的放大),從而顯著降低了啟動電阻的功率消耗。在輸出功率較小時,Ic將自動降低工作頻率,從而實現了極低的待機功耗;在功率管截止時,內部電路將功率管反向偏置,直接利用雙極型晶體管的CB高耐壓特性,大幅提高功率管的耐電壓能力直到700V高壓,這保證了功率管的安全;芯片內部還提供了完善的防過載、防飽和功能,可實時防范過載、變壓器飽和、輸出短路等異常狀況,提高了電源可靠性。SW2604主要特點如下:
工作頻率可調  SW2604的工作頻率由外部CT電容可調。芯片內部電流源對CT電容進行100μA恒流充電形成時鐘上升沿,在充電電壓至2.5V時,內部電路將以1.9mA的下拉電流對CT放電,形成時鐘下降沿,完成一個時鐘周期。對于雙極性功率開關而言,需要考慮存儲時間對開關損耗的影響,開關頻率通常設置在70KHz以下。過溫度保護功能SW2604芯片內部集成了精確的過溫保護功能。在芯片內部溫度達到140℃,熱保護電路動作,將時鐘信號下拉,使開關頻率降低,降低功耗。開關頻率隨溫度的升高而降低,直至振蕩器關閉。

    獨特的功率管驅動特性與高耐壓偏置技術SW2604內部集成功率管采用斜坡電流驅動,驅動電流隨輸出功率增加而增加,在FB=0時,OB電流約為40mA,在FB=6V時,OB電流約為120mA,小輸出時的驅動功耗得到顯著降低。芯片內部集成了獨特的偏置技術,在功率管關斷時,OE輸出到約1.5V,反向偏置發(fā)射結,加速Ic電流的下降速度,擴展了有效的安全工作區(qū),開關管承受反向的CB電壓,使開關管達到700V的電壓承受能力。過壓與欠壓保護功能SW2604芯片具有帶遲滯的欠電壓保護功能。在VCC電壓達到8.8V時IC開始啟動,這個初始的啟動電壓由驅動電阻提供,輸入的高電壓通過驅動電阻注入開關管的基極,放大的Ic電流在IC內部經過限制電路對VCC電容充電,從而形成驅動電壓,在IC正常工作時應保持VCC電壓在4.8-9V之間(包括滿載情況),若VCC電壓下降到4.4V時,則振蕩器進入關閉狀態(tài);VCC進一步降低到3.8V,IC即開始重新啟動。芯片內部VCC具有一個上限電壓比較器控制,若VCC試圖大于9.6V,則比較器動作,FB將被下拉,鎖定VCC至9.6V,達到過電壓的限制功能。利用此功能可以方便地實現前端的電壓反饋功能,也可避免輸出開環(huán)時的輸出電壓大幅度升高現象,保證負載安全。最大開關電流限制功能SW2604具有逐周期電流限制功能。每個開關周期均對開關電流進行檢測,達到FB設定的防上限電流時即進入關周期,電流的檢測具有實時前沿消隱功能,屏蔽開關尖峰,避免開關電流的錯誤檢測。合理的溫度檢測消除了溫度的影響,相對常規(guī)的MOSFET開關芯片,在一個較寬的范圍內,開關電流都可以非常精準,這樣就允許設計者在設計方案時不必留有太大余量即可滿足較大工作范圍,從而提高電路的使用安全性。SW2604的最大開關電流限值為1000mA,可以很容易地實現大于12W的輸出功率,且滿足寬溫度范圍。

設計注意事項

      SW2604是一個典型集成功率開關的高性能電源IC,外圍電路簡單,如圖3所示。因為功率開關管集成在芯片內部,開關管的開關損耗產生的熱量會使芯片發(fā)熱,因此在使用時需要一定的散熱措施,以避免過高的溫度導致IC熱保護。一個簡單的辦法就是在PCB布線時,在IC的PIN7-8腳鋪設一定面積的PCB銅箔,在銅箔上面鍍錫增加散熱能力。在PCB布線時,應將Pin6與Pin7之間保留1mm以上的安全距離,避免產生放電現象。

    我一個12V電源,需要改成5V輸出設計作品是sw2604的典型應用電路上在改R7R8的分壓比,可以改變輸出電壓,一般是R7B變小,R8變大。但是你改了后級輸出,同時也改變了前級集成塊的供電電壓,但是如果集成塊供電電壓太低可能導致電源不工作。

360截圖20150605141242923

360截圖20150605141305309

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2015-06-05 14:18
SW2604是一款中小功率的高性能電流模式PWM電源控制器,頻率可外部編程,芯片內部集成雙極型三極管作為開關管;同時利用其放大作用完成啟動,并將啟動電阻功耗減小10倍以上。SW2604外圍線路簡單,系統(tǒng)設計靈活;其待機功耗小于200mW,適用于適配器、機頂盒電源、小家電和LED照明領域。此外,西安芯派還推出了一系列高精度恒壓恒流PSR控制器SW2601A、SW2601、SW2602。此系列IC內置高壓MOSFET,頻率抖動改善EMI,外圍線路更簡單。使LED電源體積更小、效率更高、性能更穩(wěn)定,可滿足20W以下LED電源需求。
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2015-06-05 14:20
獨特的功率管驅動特性與高耐壓偏置技術SW2604內部集成功率管采用斜坡電流驅動,驅動電流隨輸出功率增加而增加。
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2015-06-05 14:21
@陌路絕途
SW2604是一款中小功率的高性能電流模式PWM電源控制器,頻率可外部編程,芯片內部集成雙極型三極管作為開關管;同時利用其放大作用完成啟動,并將啟動電阻功耗減小10倍以上。SW2604外圍線路簡單,系統(tǒng)設計靈活;其待機功耗小于200mW,適用于適配器、機頂盒電源、小家電和LED照明領域。此外,西安芯派還推出了一系列高精度恒壓恒流PSR控制器SW2601A、SW2601、SW2602。此系列IC內置高壓MOSFET,頻率抖動改善EMI,外圍線路更簡單。使LED電源體積更小、效率更高、性能更穩(wěn)定,可滿足20W以下LED電源需求。
可以嘗試加裝三端穩(wěn)壓7805塊。來保證輸出電壓5V嗎?
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2015-06-05 14:22
如果線路設計的好,一般只需改變R7的阻值就可改變輸出電壓值,如果導致輸出不穩(wěn)定,那就用DC-DC電源模塊
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2015-06-05 14:22
@得意的小女生
可以嘗試加裝三端穩(wěn)壓7805塊。來保證輸出電壓5V嗎?
用7805線性電源會導致發(fā)熱嚴重能耗加大,不建議使用。
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2015-06-05 14:24
在30W以下電源中待機功耗最小可達到30mW,未來可望更低,SW2604在這個待機功耗做到多少了?
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2015-06-05 14:25
芯片內部為何需要提供完善的防過載、防飽和功能?
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dakjncdc
LV.7
9
2015-06-05 14:26
 SW2604是一個典型集成功率開關的高性能電源IC,外圍電路簡單。
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2015-06-05 14:28
SW2604的技術特點介紹的很清晰,謝謝樓主了,不過在設計方面的介紹還是不是很多???還是有很多的疑惑
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冰山一
LV.5
11
2015-06-05 14:30
SW2604電壓的限制功能可以方便地實現前端的電壓反饋功能,也可避免輸出開環(huán)時的輸出電壓大幅度升高現象,保證負載安全。
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2015-06-05 14:54
@得意的小女生
可以嘗試加裝三端穩(wěn)壓7805塊。來保證輸出電壓5V嗎?
金屬封裝的(也就是跟3DD15一樣的)標準電流有5A的,輸出2A足夠有余!
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2015-06-05 14:55
@極大愛立信
用7805線性電源會導致發(fā)熱嚴重能耗加大,不建議使用。
用兩只7805並聯(lián)在輸出端在每只7805輸入腳串一只5W10歐電阻即可。
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2015-06-05 14:56
@得意的小女生
獨特的功率管驅動特性與高耐壓偏置技術SW2604內部集成功率管采用斜坡電流驅動,驅動電流隨輸出功率增加而增加。
開關管的開關損耗產生的熱量會使芯片發(fā)熱,因此在使用時需要一定的散熱措施,以避免過高的溫度導致IC熱保護。
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2015-06-05 14:56
@極大愛立信
如果線路設計的好,一般只需改變R7的阻值就可改變輸出電壓值,如果導致輸出不穩(wěn)定,那就用DC-DC電源模塊
最有技術含量和最簡潔的方法是改431的控制腳的分壓電阻,使之為2.5V,可以簡單的以輸出5V的前提下,簡單的計算一下,或者干脆按照一般現成的待機5V電路改一下。。。
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2015-06-05 14:57
@大財主11
在30W以下電源中待機功耗最小可達到30mW,未來可望更低,SW2604在這個待機功耗做到多少了?
R7取7.5K,R8取2.5K,那么在5V的情況下,R7,R8的鏈接處即是2.5V,也就是431的控制腳。。
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2015-06-05 14:58
@幾代人的成功
SW2604的技術特點介紹的很清晰,謝謝樓主了,不過在設計方面的介紹還是不是很多?。窟€是有很多的疑惑
一個簡單的辦法就是在PCB布線時,在IC的PIN7-8腳鋪設一定面積的PCB銅箔,在銅箔上面鍍錫增加散熱能力。在PCB布線時,應將Pin6與Pin7之間保留1mm以上的安全距離,避免產生放電現象。
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2015-06-05 14:58
@dakjncdc
 SW2604是一個典型集成功率開關的高性能電源IC,外圍電路簡單。
是的,因為功率開關管集成在芯片內部。
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2015-06-05 14:59
@極大愛立信
如果線路設計的好,一般只需改變R7的阻值就可改變輸出電壓值,如果導致輸出不穩(wěn)定,那就用DC-DC電源模塊
DC-DC電源模塊你是怎么設計的呢?
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2015-06-05 15:01
@陌路絕途
SW2604是一款中小功率的高性能電流模式PWM電源控制器,頻率可外部編程,芯片內部集成雙極型三極管作為開關管;同時利用其放大作用完成啟動,并將啟動電阻功耗減小10倍以上。SW2604外圍線路簡單,系統(tǒng)設計靈活;其待機功耗小于200mW,適用于適配器、機頂盒電源、小家電和LED照明領域。此外,西安芯派還推出了一系列高精度恒壓恒流PSR控制器SW2601A、SW2601、SW2602。此系列IC內置高壓MOSFET,頻率抖動改善EMI,外圍線路更簡單。使LED電源體積更小、效率更高、性能更穩(wěn)定,可滿足20W以下LED電源需求。
電源設計要點:反激式電流控制型開關電源設計,不連續(xù)(或低壓時淺連續(xù))電流工作模 式。電源啟動電流選擇 0.5-3 mA,功率管的放大倍數可按 10 計算,則啟動電阻R1選擇應保證電源啟動時功率管基極電流為 0.05-0.3 mA, 因此,可 10 倍減少啟動電 阻的功耗,降低了待機功耗。C5=820PF,工作頻率約 54 KHz。開關變壓器 T1,參考繞組整流輸出 4.8-9V(推薦 6V)為 SW2604 提供工作電源。 | 如開關變壓器初級峰值電流最大值選擇為 0.8A 。 | 電源功率管選擇:如最大峰值電流 0.8A,考慮 OB 開 電 流 則 功 率 管 β 值 應 達 10/5Vce/0.8A,對應檢測電阻 R3為 0.75Ω;任意電流情 況下,功率管應工作在飽和區(qū),檢測電阻為 0.6V/最大峰值電流。 
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2015-06-05 15:01
@陌路絕途
電源設計要點:反激式電流控制型開關電源設計,不連續(xù)(或低壓時淺連續(xù))電流工作模式。電源啟動電流選擇0.5-3mA,功率管的放大倍數可按10計算,則啟動電阻R1選擇應保證電源啟動時功率管基極電流為0.05-0.3mA,因此,可10倍減少啟動電阻的功耗,降低了待機功耗。C5=820PF,工作頻率約54KHz。開關變壓器T1,參考繞組整流輸出4.8-9V(推薦6V)為SW2604提供工作電源。 |如開關變壓器初級峰值電流最大值選擇為0.8A。 |電源功率管選擇:如最大峰值電流0.8A,考慮OB開電流則功率管β值應達 10/5Vce/0.8A,對應檢測電阻R3為0.75Ω;任意電流情況下,功率管應工作在飽和區(qū),檢測電阻為0.6V/最大峰值電流。 

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2015-06-05 15:01
@陌路絕途
[圖片]
 SW2604是一個典型集成功率開關的高性能電源IC,外圍電路簡單。
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2015-06-09 09:28
電源管理芯片SW2604可以用THX203H直接代換的。
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2015-06-09 09:29
@陌路絕途
 SW2604是一個典型集成功率開關的高性能電源IC,外圍電路簡單。
反激式電流控制型開關電源設計,不連續(xù)(或低壓時淺連續(xù))電流工作模式這個設計是如何實現的?
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fsxdasxaxa
LV.4
25
2015-06-09 09:30
盡管SW2604A有熱保護,但在需要高輸出功率時,如不考慮加大SW2604A的PCB板散熱面積,則可能會降低輸出功率和輸出電壓。
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fsxdasxaxa
LV.4
26
2015-06-09 09:31
@幾代人的成功
電源管理芯片SW2604可以用THX203H直接代換的。

直接替換,這個有實際的應用體驗嗎?不過這個替換的時候應該最主要看的參數是什么呢?

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bbs一哥
LV.5
27
2015-06-09 09:32
@陌路絕途
電源設計要點:反激式電流控制型開關電源設計,不連續(xù)(或低壓時淺連續(xù))電流工作模式。電源啟動電流選擇0.5-3mA,功率管的放大倍數可按10計算,則啟動電阻R1選擇應保證電源啟動時功率管基極電流為0.05-0.3mA,因此,可10倍減少啟動電阻的功耗,降低了待機功耗。C5=820PF,工作頻率約54KHz。開關變壓器T1,參考繞組整流輸出4.8-9V(推薦6V)為SW2604提供工作電源。 |如開關變壓器初級峰值電流最大值選擇為0.8A。 |電源功率管選擇:如最大峰值電流0.8A,考慮OB開電流則功率管β值應達 10/5Vce/0.8A,對應檢測電阻R3為0.75Ω;任意電流情況下,功率管應工作在飽和區(qū),檢測電阻為0.6V/最大峰值電流。 
SW2604在設計的過程中應該注意在高輸出功率時,應考慮功率管的散熱問題。
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2015-06-09 09:33
剛接觸開關電源,修理一個機頂盒,發(fā)現從全波整流橋后的電壓都不對,總是不穩(wěn)定的飄,輸出的電壓也是不停的飄而且不對。想問問大家這是哪地方不對啊。使用的是 SW2604 控制器。
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大財主11
LV.4
29
2015-06-09 09:35
@幾代人的成功
電源管理芯片SW2604可以用THX203H直接代換的。
sw2604A= LN5R12C、   TAX203、   RM6203、  1803、  1203、   TFC718S、   JH8203、CR6203、  JT326、   JT3026直接代換。
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大財主11
LV.4
30
2015-06-09 09:35
@很安靜的人
剛接觸開關電源,修理一個機頂盒,發(fā)現從全波整流橋后的電壓都不對,總是不穩(wěn)定的飄,輸出的電壓也是不停的飄而且不對。想問問大家這是哪地方不對啊。使用的是SW2604控制器。
是不是電路短路?還是變壓器損壞了?
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2015-06-09 09:37
@很安靜的人
剛接觸開關電源,修理一個機頂盒,發(fā)現從全波整流橋后的電壓都不對,總是不穩(wěn)定的飄,輸出的電壓也是不停的飄而且不對。想問問大家這是哪地方不對啊。使用的是SW2604控制器。
IC工作總需要供電吧,直接從高壓母線上取,損耗太大,就從變壓器一個繞組取電,不是交流,整流了你沒看到?
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