小功率單片開關電源FSD200的原理與應用

摘要： FSD200是一種新型低成本單片開關電源，它具有高效率，低功耗，保護功能完善，采用了減弱電磁干擾的頻率抖動，外圍電路簡單等特點。本文介紹了FSD200的功能原理及在小功率電源上的應用設計。

電子設備都需要一個穩(wěn)定的工作電源供電。20世紀70年代以后，隨著電力電子技術的發(fā)展，體積小、功耗低、效率高的開關電源逐步代替了笨重的采用工頻變壓器的串聯線性穩(wěn)壓電源。在傳統(tǒng)的反激式功率變換的開關電源電路中，除了基本的脈寬調制(PWM)電路、功率MOS管、電壓反饋網絡等外，為了使開關電源可靠工作，尚需有保護、軟起動、防電磁干擾的EMI濾波等各類電路，線路較復雜，元器件多。1997年單片開關電源集成電路Topswitch的問世，極大地簡化了150W 以下的開關電源設計及開發(fā)工作。但對于lOW 以下的小功率穩(wěn)壓電源，無論是Topswitch之類的單片開關電源，還是傳統(tǒng)的分立元件的開關電源，都還存在硬件成本高，線路復雜等問題。

由Fairchild公司近年推出的小功率單片開關電源集成電路FSD200/FSD210，輸出功率硎，內部集成了PWM控制及功率MOS管，并有過熱、過負荷保護、欠壓鎖存、軟起動、電流限止等功能，其獨特的頻率抖動電路能較大地減弱電磁干擾。FSD200與FSD210基本一致，但FSD200采用了自供電的形式，不需反饋繞組。由此設計的開關電源，可大大減少元件量、重量、設計尺寸、且系統(tǒng)可靠性增加，而它的低價格又為小功率開關電源設計的優(yōu)化創(chuàng)造了條件。

1 主要工作原理

1.1 啟動

FSD200單片開關電源的內部框圖如圖1所示。圖1中，FSD200單片開關電源啟動時，直流高壓電源通過Vstr 引腳進入芯片內部的高壓調節(jié)器，再穩(wěn)壓到7 V作為芯片工作電壓VCC ，同時以約100uA的電流源向參考電壓及欠壓鎖存(uVLO)模塊充電。VoC的外接電容一般選在10-47uf ，這種方式省去了通常開關電源須采用反饋線圈提供工作電壓的需要，見圖2。

圖1 FSD200內部功能原理框圖

圖2 PSD200單片開關電源電路

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