1引言
从20世纪70年代以来，大规模集成电路 技术的迅速发展，使开关电源有了质的飞跃，掀起了电源产品高频化、小型化、模块化的浪 潮。对于200W以下的开关电源，与其它电路相比，应用TOPSwitch所需的元器件最少。目前 开关电源的体积主要还是由电容、电感和变压器等储能元件决定，而应用TOPSwitch系列器件 的电路简捷，体积小，重量轻，自保护功能齐全，设计方便。TOPSwitch—GX采用与 TOPSwitch相同的拓扑电路，将高压功率MOSFET、脉宽调制（PWM）控制器、故障自动保护和 其它控制电路集成到单片CMOS芯片中，工作频率提高到132kHz。TOPSwitch—GX系列最大输出 功率见表1。
TOPSwitch—GX不仅扩展了TOPSwitch系 列的功率范围，将单电压输入时的最大功率提高到250W，还集成了多项新功能，可以降低系 统成本，提高设计的灵活性、性能和效能。TOPSwitchGX除了标准的漏极、源极和控制极外 ，不同封装的TOPSwitch—GX还另有1至3个引脚，这些引脚的不同配置可以实现不同功能，包 括线路检测（过压/欠压，电压前馈/降低DCmax）和外部精确设定限流等。TOPSwitch—GX器件 Y封装的内部电路见图1。
2TOPSwitchGX特殊引脚的使用
TOPSwitch—GX是与TOPSwitch一样的集 成式开关电源芯片，能将控制引脚输入电流转化为高压功率MOSFET输出的占空比，正常工作 情况下，功率MOSFET的占空比随控制引脚电流的增加而减小。它除了象三端TOPSwitch一样， 具有高压启动、逐周期流限、回路补偿电路、自动重启动、热关断等，还增加了实现某些新 功能的引脚——频率、线路保护和外部限流（Y封装），当它们与源极引脚短接时，能使 TOPSwitch—GX以类似TOPSwitch的三端模式工作。
2．1线路检测引脚
线路检测引脚（L）可提供四种功能：OV、UV、减低DCmax的线路前馈 和远程开/关。将此引脚和源极引脚短接可禁用这四种功能。通常通过连接到线路检测引脚和 经整流的高压直流总线间的电阻来检测输入电压，并实现过压（OV）、欠压（UV）、减低 DCmax的线路前馈功能。在此模式下，电阻值确定OV/UV电压门限值，而且DCmax从电路电压刚 超过欠压门限值时开始线性减小。图2为实现欠压、过压和线路前馈的线路检测引脚的典型使 用方法。
2．2外部限流引脚
使用外部限流引脚（X）可获得两种功 能：外部限流和远程开关。将外部限流引脚与源极引脚短接可禁用这两种功能。在高效应用 中，将此引脚通过一电阻和源极引脚相连，可从外部将流限降到接近峰值电流。图3为外部限 流引脚的典型使用方法。
3工作 原理
图4所示电路为单端反激式开关电源， 利用了TOPSwitch—GX的某些特性来降低系统成本，减小电源尺寸，提高效率。此电路采用通 用的85～265V交流输入，输出12V直流电压，功率70W。考虑到密封适配器的工作环境，选 用热损耗最小的TOP249Y。电阻R9和R10从外部将限流值设定为仅略高于低电压工作时的满载 峰值电流，从而允许使用更小的变压器磁芯，同时可以避免启动和输出负载瞬态的磁芯饱和 。电阻R9和R10还能使限流值随电压升高而降低，从而限制高输入电压时的最大过载功率，并 使次级无需任何保护电路。电阻R11实现欠压和过压检测。当R11=2MΩ时，电源在直流电压 达到100V之后才开始工作。在关断交流输入时，欠压检测防止C1放电时的输出干扰，并在输 入直流电压降到40V以下时关断TOPSwitch—GX。过压门限值被设定为DC450V，当超过此值 时，例如发生电涌时，TOPSwitch—GX在电涌期间停止工作，从而使器件可以经受700V高压的 冲击。
电容C11与VR1并联以降低齐纳箝位损耗 ，VR1、D1组成缓冲吸收电路，吸收功率器件在关断过程中由于变压器漏感产生的电压尖峰过 冲。电路的工作频率为132kHz，可用PQ26/20磁芯提供70W功率。为了调节输出，用光耦（ U2）和次级基准一起，通过电阻分压网络（U3，R4，R5，R6）检测输出电压。D3和C12对偏置 绕组的输出进行整流和滤波，R8实现漏感尖峰滤波，使偏置电压在输出负载变化很大时仍能 保持恒定，为了改善抵抗共摸电涌的能力，偏置绕组的共摸电路直接与直流大电容（C1）相 连。
4设计考虑
为了使设计达到最佳性能指标，尚需对TOPSwitchGX的设计参数有全面的了解。
4．1选择适当的TOPSwitch—GX器件
在应用中，应该根据所需的最大输出功率、效率、散热约 束来选择最适当的TOPSwitch—GX。由于可以选择外部降低流限，在需要更 高效率或散热条件很差的低功率应用中，可以选用较大的TOPSwitch—GX器件。
4．2输入电容
输入电容能提供TOPSwitchGX所需的 最小直流电压，以保证最低额定输入电压和最大输出功率条件下电压受控。由于 TOPSwitchGX的DCmax比TOPSwitchⅡ的高，它可以使用更小的输入电容。对TOPSwitch GX而言，通常输入电容可按2μF/W来选取。
[2]张占松,蔡宣三编著 .开关电源的原理与设计[M].电子工业出版社，1998.
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