深圳聚泓科技有限公司 http://www.top-rail.com Copyright by Top-Rail technology CO.,Ltd 2017? 1 / 7 高精度恒流/恒壓原邊 QR PWM 功率開(kāi)關(guān) TR231X系列 應(yīng)用范圍 手機(jī)/數(shù)碼攝像機(jī)充電器 電腦和電視機(jī)的輔助電源 替代線性調(diào)節(jié)器或 RCC 小功率電源適配器 概述 TR231X 是一系列應(yīng)用于小功率 AC/DC 充電器和電源適配器的高性能離線式脈寬調(diào)制控制器。
該芯片采用原邊 檢測(cè)和調(diào)整的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，因此在應(yīng)用時(shí)無(wú)需 TL431 和光耦。
在恒流控制時(shí)，*輸出電流和輸出功率可以通過(guò) CS 引 腳的限流電阻 RS 設(shè)定。
在恒壓控制時(shí)，內(nèi)置恒壓采樣電路以及高精度的誤差比較器基準(zhǔn)電壓保證了芯片的高性能 和高精度。
此外，內(nèi)置線損補(bǔ)償電路保證了從空載到滿載條件下輸出電壓精度。
芯片還具有極低的靜態(tài)工作電流（典 型值為 800μA），芯片待機(jī)功耗低于 75mW。
TR231X 針對(duì)各種故障設(shè)計(jì)了一系列完善的保護(hù)措施，包括逐周期電流 限制、峰值電流限制、過(guò)壓保護(hù)、 FB 開(kāi)路保護(hù)、輸出短路保護(hù)、 LEB、 OTP、電源箝位和欠壓鎖定功能。
特點(diǎn) 低啟動(dòng)電流 內(nèi)置次級(jí)電壓采樣控制器 恒壓精度可達(dá)±5%、恒流精度可達(dá)±10% 原邊檢測(cè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，無(wú)需 TL431 和光耦 動(dòng)態(tài)負(fù)載響應(yīng)功能 無(wú)音頻噪音控制技術(shù) VDD 端過(guò)壓保護(hù) 內(nèi)置 FB 開(kāi)路保護(hù)功能 欠壓鎖定保護(hù)功能 管腳排列圖 SOP-7L 封裝 引腳說(shuō)明 逐周期電流限制 過(guò)載保護(hù) 可編程 CC/CV 模式控制 高能效 QR 控制模式 內(nèi)置輸出線電壓補(bǔ)償功能 內(nèi)置初級(jí)電感量偏差補(bǔ)償功能 內(nèi)置前沿消隱電路 (LEB) 內(nèi)置高低壓過(guò)功率補(bǔ)償 過(guò)溫保護(hù) 推薦工作環(huán)境 型號(hào) 封裝 85-265VAC TR2311 SOP-7L ≤6W TR2312 SOP-7L ≤12W * 結(jié)合同步整流應(yīng)用，增加散熱面積或風(fēng)冷來(lái)減小 熱阻可以獲得更高的輸出功率。
深圳聚泓科技有限公司 http://www.top-rail.com Copyright by Top-Rail technology CO.,Ltd 2017? 2 / 7 高精度恒流/恒壓原邊 QR PWM 功率開(kāi)關(guān) TR231X系列 典型應(yīng)用 功能框圖 極限參數(shù) 參數(shù) 值 單位 VDD 電壓 -0.3 to 25 V 三極管 VCBO 700 V CS/FB 引腳電壓 -0.3 to 7 V 最小/*結(jié)溫 -20 to 150 ℃ 儲(chǔ)藏溫度 -55 to 155 ℃ SOP-8L 焊接溫度（ 10 秒） 260 ℃ 深圳聚泓科技有限公司 http://www.top-rail.com Copyright by Top-Rail technology CO.,Ltd 2017? 3 / 7 高精度恒流/恒壓原邊 QR PWM 功率開(kāi)關(guān) TR231X系列 深圳聚泓科技有限公司 http://www.top-rail.com Copyright by Top-Rail technology CO.,Ltd 2017? 4 / 7 高精度恒流/恒壓原邊 QR PWM 功率開(kāi)關(guān) TR231X系列 工作原理 TR231X 是一系列低成本、高性價(jià)比的脈寬調(diào)制開(kāi)關(guān)，適用于離線式小功率 AC/DC 電池充電器和電源適配器。
它采用 原邊控制方式，因此不需要 TL431 和光耦。
內(nèi)置采樣電路能夠提供高精度恒流/恒壓控制，能夠較好地滿足大多數(shù) 充電器的要求。
啟動(dòng) TR231X 通過(guò)啟動(dòng)電阻提供從整流濾波高壓端到 VDD 旁路電容的直流通路，為芯片提供啟動(dòng)電流。
TR231X 的啟動(dòng)電 流非常低（典型值為 3μA），因此可以采用較大的啟動(dòng)電阻從而減小待機(jī)功耗，同時(shí)保證 VDD 能夠很快被充到 UVLO_OFF 以上，從而使芯片快速啟動(dòng)。
恒流/恒壓工作 TR231X 作為充電器應(yīng)用時(shí)，芯片首先工作在 CC 模式，并以恒定的輸出電流對(duì)電池充電，當(dāng)電池電壓達(dá)到滿電壓時(shí) 迅速切換到 CV 工作模式，輸出電壓通過(guò)變壓器繞組反饋到 FB 端，采樣電路采樣到的 FB 端電壓與誤差放大器基準(zhǔn) 電壓比較放大以后再經(jīng)過(guò)芯片內(nèi)部環(huán)路調(diào)節(jié)控制輸出電壓恒定。
工作原理 為了確保 TR231X 在 CC/CV 模式下正常工作，設(shè)計(jì)必須保證芯片工作在 DCM 模式。
在開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通期間，變壓器初級(jí) 電感電流以固定的斜率上升，在開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)刻達(dá)到*值 IP，同時(shí)初級(jí)繞組上的電流按照一定的匝比關(guān)系轉(zhuǎn)移到 次級(jí)繞組上，所以次級(jí)繞組上的峰值電流為： 輔助繞組上的電壓反射出輸出電壓如圖所示： 其中 △V 為輸出續(xù)流二極管的管壓降。
FB 端通過(guò)輔助繞組和 GND 之間的分壓電阻進(jìn)行采樣。
內(nèi)置采樣電路在退磁時(shí)間內(nèi)設(shè)置的時(shí)刻開(kāi)始采樣并保持到下 一次采樣，再將采樣電壓與誤差放大器基準(zhǔn)電壓比較放大，根據(jù)負(fù)載狀態(tài)調(diào)整開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)間來(lái)調(diào)整輸出電壓。
TR231X 通過(guò)檢測(cè) FB 谷底電壓來(lái)產(chǎn)生 QR 信號(hào)，當(dāng)芯片工作在 CV 模式時(shí)，需等到檢測(cè)到 QR 信號(hào)才會(huì)讓 BD 信 號(hào)開(kāi)啟。
CC 工作點(diǎn)和輸出功率可調(diào) TR231X 的 CC 工作點(diǎn)和輸出功率可調(diào)通過(guò)調(diào)節(jié) CS 端的外接電阻 RS，在 RS 比較大的情況下， CC 工作點(diǎn)和輸出 功率都比較小，如圖 2 所示。
深圳聚泓科技有限公司 http://www.top-rail.com Copyright by Top-Rail technology CO.,Ltd 2017? 5 / 7 高精度恒流/恒壓原邊 QR PWM 功率開(kāi)關(guān) TR231X系列 開(kāi)關(guān)的頻率 TR231X 的開(kāi)關(guān)頻率根據(jù)負(fù)載狀態(tài)和工作模式的不同而改變。
當(dāng)工作在反激斷續(xù)工作模式下時(shí)，*輸出功率為 式中 LP 為初級(jí)繞組的電感值， I P 為初級(jí)繞組的峰值電流。
在 CC 模式下，當(dāng)初級(jí)繞組的電感量發(fā)生改變時(shí)，導(dǎo)致*輸出電流發(fā)生改變。
為了補(bǔ)償初級(jí)電感量的變化， 開(kāi)關(guān)頻率通過(guò)內(nèi)部電路鎖定為： TR231X 采用芯片內(nèi)部設(shè)置 LP FSW為常數(shù)的方法克服了 CC 模式下*輸出電流隨著初級(jí)電感量的變化而改變的缺陷。
線損補(bǔ)償 為了達(dá)到良好的負(fù)載調(diào)整率， TR231X 內(nèi)部集成了線損補(bǔ)償功能。
FB 端的采樣電壓由兩部分組成： 1、輸出電壓通 過(guò)變壓器繞組反饋到 FB 端的電壓； 2、芯片內(nèi)部線損補(bǔ)償電流流過(guò)分壓電阻所產(chǎn)生的電壓，這個(gè)電流與開(kāi)關(guān)管關(guān)斷 時(shí)間成正比，與負(fù)載電流成反比，所以使得由于輸出負(fù)載電流變化而導(dǎo)致的輸出電壓變化能夠得到有效補(bǔ)償。
*補(bǔ)償百分比為： 其中△V 為負(fù)載補(bǔ)償電壓， VOUT 為輸出電壓。
CS 電流檢測(cè)和前沿消隱 TR231X 的峰值電流檢測(cè)通過(guò)檢測(cè) CS 腳的外接電阻 RS上的電壓，并且內(nèi)部設(shè)計(jì)前沿消隱電路濾除開(kāi)關(guān)三極管 在開(kāi)啟瞬間的電流尖峰，所以 CS 輸入腳的 RC 濾波電路不再需要。
保護(hù)電路 TR231X 為了確保系統(tǒng)的正常工作內(nèi)置了多重保護(hù)措施。
這些保護(hù)措施包括逐周期電流限制、峰值電流限制、過(guò) 壓保護(hù)、 FB 開(kāi)路保、輸出短路保護(hù)、 LEB、 OTP、電源箝位和欠壓鎖定功能。
芯片的供電電源 VDD 由輔助繞組提供。
當(dāng) VDD 低于進(jìn)入欠壓鎖定的閾值電壓時(shí)，開(kāi)關(guān)將會(huì)被關(guān)斷，隨后系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入重啟狀態(tài)。
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