TOP224Y схема

Типичный представитель семейства TOPSwitch-II для импульсных источников питания компании Power Integrations. Микросхема используется для построения обратноходовых, прямоходовых, понижающих и повышающих преобразователей.
Радиоконструкторы на любой вкус

Микросхема TOP224Y представляет собой стандартный ШИМ-контроллер, позволяет собирать простые и эффективные импульсные источники питания с выходной мощностью 75 Вт.

Data Sheet, распиновка TOP224Y справочник

Основные параметры и характеристики, микросборки смотри в справочном руководстве, ниже приведены лишь некоторые из них:


Номинальная мощность, 75 Вт
Защита от сбоев cur.lim., over temp.
Рабочая температура,-40…+150 °С
Наличие изоляции выхода
Максимальное напряжение силового ключа, 700 В
Наличие внутреннего коммутатора
Максимальная рабочая частота преобразователя, 100 кГц
Корпус типа to-220-3
Максимальная скважность преобразователя, 67 %

Аналогами микросборки можно считать: ICE2A365, ICE3B2065P

Структурная схема TOP224Y

Чип включает в себя мощный высоковольтный транзистор VT2 и все необходимые управляющие цепи. Такие как, задающий генератор G1, работающий на частоте 100 кГц, с трех выходов которого следуют сигналы нужной формы. Сигнал с первого выхода, идет на логический элемент И-НЕ DD6, задает максимально возможный коэффициент заполнения DМАХ. Короткие импульсы с второго выхода переключают триггер DD5 в единичное состояние, что включает, в случае отсутствия на двух верхних входах DD6 запрещающих сигналов транзистор VT2.

В нормальном режиме работы TOP224Y сброс триггера осуществляется по сигналу рассогласования с выхода компаратора А3. На один из его входов идет напряжение треугольной формы.

С третьего выхода генератора G1, на другой — напряжение, пропорциональное превышению напряжения на управляющем входе "Упр." чипа уровня 5,7 В, что реализует широтно-импульсную модуляцию. Операционный усилитель А1, полевой транзистор VT1 и сопротивления R1 и R2 задают стабильный нормированный коэффициент передачи сигнала превышения уровня 5,7 В на вход компаратора, а цепочка R3С1 совместно с внешними компонентами цепи обратной связи — устойчивость петли авторегулирования.

Остальные компоненты микросборки решают вспомогательные, но очень важные для надежной работы импульсного блока питания задачи. Триггер DD2 устанавливается в нулевое состояние элементами узла А4 при включении, разрешая работу DD6. При повышении температуры кристалла чипа сверх допустимой сигнал с выхода узла тепловой защиты А5 переключает триггер DD2 в единичное состояние, и сигнал с его инверсного выхода запрещает открытие VT2.

Компаратор А6 сравнивает падение напряжение на канале сток-исток VT2 с максимально возможной величиной UDS MAX. В результате, если в аварийной ситуации ток через VT2 превысит заданный уровень, выходной сигнал А6 сбросит DD5 и закроет транзистор. При нормальной работе преобразователя в режиме непрерывного магнитного потока в момент включения VT2 возникает кратковременный токовый импульс стока,вызванный восстановлением обратного сопротивления выпрямительного диода во вторичной схеме преобразователя напряжения. При этом, хоть А6 срабатывает, это не приводит к обнулению DD5 за счет кратковременного запретного сигнала, поступающего на вход DD8 с выхода узла маскирования переднего фронта импульса А7.

А8 не позволяет сбросить DD5 сигналом с выхода А3 в течение не которого времени после переключения DD5 в единичное состояние, гарантируя минимальную длительность времени включенного состояния полевика VT2 и обеспечивая минимальное значение коэффициента заполнения DMIN. Генератор тока А9 обеспечивает питание в момент пуска.

Упрощенная схема обратноходового преобразователя на микросхеме TOP224Y показана на рисунке ниже:

При подаче питания, напряжение на емкости С1 равно нулю и она относительно медленно заряжается через генератор тока А9 и замкнутый ключ SW1.

Когда напряжение на конденсаторе доходит до уровня 5,7 В, компаратор А2 закрывает ключ SW1 и конденсатор С1 начинает разряжаться на элементы чипа. Импульсы с G1 поступают на затвор транзистора VT2, и преобразователь начинает работать.

Типовая схема включения чипа TOP224Y

TOP224Y имеет встроенные функции перезапуска и ограничения тока. Работает с главной или оптической ОС. ШИМ переключатель использует топологии: обратноходовую, прямую понижающую и повышающую. В своем внутреннем составе он содержит высоковольтный МОП-транзистор, ШИМ управление, защиту от ошибок и другие цепи управления на одном чипе КМОП