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MC33370--五端单片开关电源集成电路
发布日期:2013-1-3 11:18:17 作者: 出处: 浏览:338 人次 【

简介:
摩托罗拉公司推出的MC33370系列五端单片开关电源集成电路,具有MC33369~MC33374等5种规格,共17种型号。与美国动力(Power)公司生产的TOPSwitch系列三端单片开关电源相比,MC33370系列器件增加了电源端和状态控制端两个引出脚,特别是其内部新增了可编程(开/关)状态控制器,可通过其输入端,并配合手动按键、微控制器(MCU)、数字电路等方式来完成对电源工作模式的选择。这使得其控制功能更加完善,使用更加灵活,性能价格比更加优越,可成为设计单片开关电源的首选集成电路之一。
引脚中英文及参数:

    引脚排列:

   Vcc:工作电源电压输入端,当Vcc>8.5V时,启动电路中的MOS场效应管立即关断,此时功率开关管开始工作。当开关电源发生过载或短路故障而使Vcc小于7.5V时,功率开关管将会关断,而此时供启动用的MOS场效应管将开始工作。
    FB:反馈输入端,通过该端可将反映开关电源输出电压高低的反馈电压经内部电阻接至误差放大器的反相输入端,以调节PWM比较器输出脉冲的占空比,从而控制功率开关管的通、断时间。
    GND:接地端,可作为控制电路和功率开关管的公共接地端,还可兼作器件散热器的地端。
    SCI:状态控制器的输入端,只需外接少许外围元件即可用多种方式来控制变换器的工作状态。
    D:功率开关管的漏极引出端,能直接驱动高频变压器的初级,并与内部启动用MOS场效应管的漏极相连。

内部框图与应用电路图:

 

 结构原理: 在电路启动阶段,交流电压经整流后从⑤脚直接加到启动电路,然后用启动电路给Vcc端的旁路电容充电。当Vcc升至工作阈值电压8.5V时,启动电路被关断,启动过程自动完成,芯片转入正常工作状态。    在正常工作状态,器件通过反馈线圈及外接取样电路从②脚输入反馈电压。该反馈电压首先在并联调整器/误差放大器中进行缓冲放大,接着由IFB在反馈电阻RFB上形成误差电压Vr,然后用Vr来节PWM比较器的输出脉冲占空比,以控制功率开关管的通断时间。当输出电压上升时,采样电阻RFB上端的误差电压Vr也升高。而在与振荡器输出的锯齿波比较后,输出电压的占空比将减少,从而使开关电源的输出电压随之下降。反之亦然。
    与TOPSwitch系列相比,MC33370系列IC芯片的突出结构特点是在内部增加了欠压锁定比较器、外部关断电路和可编程状态控制器。其中欠压锁定比较器的功能是在电源正常工作之前,使芯片内部各电路做好准备工作,并检测②脚的反馈电压。当VFB>8.5V时,器件将接通内部偏置电压而使功率开关管工作。外部关断电路的功能是防止开关电源因突然发生空载现象而导致输出电压的急剧升高,它由外部关断电路和触发器来实现。当从外部流入关断电路的反馈电流大于关断门限电流(60mA)时,关断触发器将使功率开关处于关断状态,从而起到保护作用。

主要特点
    ●  该系列IC较TOPSwitch系列增加了电源端和状态控制器的输入端。其状态控制端利用可编程控制器及外部模式选择电路可实现多种控制方式,并可实现电源工作状态和备用状态之间的切换。同时该芯片内部还增加了欠压锁定比较器、外部关断电路和状态控制器,因而其性能价格比更优,外围电路更趋简单。
    ●其功率开关管由一只高压结场型场效应管(JEET)和一只低压MOS场效应管(MOSFET)串联而成。该结构被称为“敏场效应管”电流传感式功率开关管,利用它可无功耗地实时检测出漏极电流的大小并进行过流保护,从而提高电源效率。
    ●  当交流电压为固定值或变化量不超过士20%时,可以省掉高频变压器的反馈线圈以及相应的高频整流滤波元件。这有助于简化外围电路、减少体积、降低成本。
    ●  占空比调节范围宽达0.1%~74%,而Power公司的TOPSwitch—Il为1.7%~67%;
    ●  电源效率高。由它构成的单片开关电源或电源模块的效率可达80%以上,而备用状态下的静态功耗仅为几十至几百毫瓦。
    ●  芯片温度特性有了进一步提高,过热保护温度典型值为157℃(TOPSwitch-Ⅱ的设计参数为135℃)。




  说明:R的单位为KΩ,R+表示红笔接地,黑笔所测在线电阻,R-表示黑笔接地,红笔所测在线电阻。V 表示正常工作电压。

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