具有低功耗待机和PFC功能的开关电源控制器
摘要：TDA16846-2和TDA16847-2是英飞凌公司生产的改进型开关电源(SMPS)控制器芯片。文中介绍了其主要特点，重点介绍了基于TDA16846-2的彩电SMPS电路工作原理。
关键词：SMPS；控制器；TDA168460-2/TDA16847；PFC
１概述
英飞凌(Ｉｎｆｉｎｅｏｎ)公司推出的ＴＤＡ１６８４６和ＴＤＡ１６８４７开关电源控制器自投放市场以来，在ＴＶ、ＶＣＲ、ＳＡＴ接收机及ＰＣ监视器等ＳＭＰＳ中获得了广泛应用。目前对这两种控制器进行了改进，并将改进和创新后的器件称为２型或第二代产品，型号分别为ＴＤＡ１６８４６－２和ＴＤＡ１６８４７－２。
ＴＤＡ１６８４６－２／ＴＤＡ１６８４７－２是支持低功率待机和功率因数校正?ＰＦＣ?的ＳＭＰＳ控制器，可用于固定频率ＰＦＣ或同步模式反激式变换器中，该产品既可以驱动功率ＭＯＳＦＥＴ，也可以驱动双极型功率器件。ＴＤＡ１６８４６－２／ＴＤＡ１６８４７－２在轻载下具有低功耗性能，其开关频率可以随负载减轻而逐步降低。
２ＴＤＡ１６８４６－２／４７－２的结构特点
ＴＤＡ１６８４６－２和ＴＤＡ１６８４７－２采用１４脚Ｐ－ＤＩＰ－１４－３封装，其引脚排列如图１所示。图２是这两种芯片的内部结构图。
这两种器件的不同点是ＴＤＡ１６８４６－２的８脚不接，而ＴＤＡ１６８４７－２的８脚为暂态高功率电路的电源功率管理输出（该脚通过一只电容和一个ＲＣ电路与地相连)。两种器件的引脚功能如表１所列。
表1引脚功能
引脚符号
功能
1OTC内置截止时间电路，该脚与地之间连接RC电路，决定振铃抑制时间和待机频率2PCS初级电流模拟（检测）3RZ1调整和过零信号输入4SRC连接软启动和控制电压调节电容器5OC1光耦合器输入6FC2不连接（TDA16846-2）/该脚电压大于1，2V，SMPS截止）7SYN同步输入8N.C./PMO不连接（TDA16846-2）/暂态高功率电路功率管理输出（TDA16847-2）9REF参考电压和电流10FC1故障比较器1输入（该脚电压大于1V,SMPS截止）11PVC初级电压检测12GND地13OUTMOSFET栅极驱动输出14VCC电源电压
ＴＤＡ１６８４６－２／ＴＤＡ１６８４７－２除具有软启动、低功耗、低启动电流及欠压／过压保护、电流限制／短路保护及静电放电?ＥＳＤ?保护功能外，还具有如下主要特点：
●带有ＰＦＣ，并采用电荷泵电路；
●频率随负载减轻可连续降低，在待机模式下，频率可调至２０ｋＨｚ；
●可在固定频率或同步模式下操作；
●带有临时高功率电路（ＴＨＰＣ)，具有电源管理功能(仅ＴＤＡ１６８４７－２)。
ＴＤＡ１６８４６－２／ＴＤＡ１６８４７－２的５脚（ＯＣＩ）输入电压范围扩大到０Ｖ，该脚与地之间不再需要连接电阻；７脚（ＳＹＮ）改进了启动特性，阻止了变压器饱和；１１脚（ＰＶＣ）通过加入尖峰信号消隐，提高了抗噪扰能力；１３脚（ＯＵＴ）减小了截止态输出电压电平；１４脚（ＶＣＣ）通过尖峰消隐，改善了抗噪性能。
与先前的ＴＤＡ１６８４６／ＴＤＡ１６８４７比较，ＴＤＡ１６８４６－２和ＴＤＡ１６８４７－２除进一步强化了低功率待机功能外，还在抗噪性能方面具有明显改善。
ＴＤＡ１６８４６－２／ＴＤＡ１６８４７－２支持低功率待机功能，在彩电等应用系统中具有重要意义。美国“能源之星”等标准要求电视机的待机功耗不大于３Ｗ，根据中国节能产品认证中心?ＣＰＣＥ?抽样调查，国产彩电待机功耗低于３Ｗ的只占被测彩电总量的１３．４％，而９Ｗ以上的却占３４．８％。目前待机功耗低于３Ｗ的国产彩电系列品种虽有较大增加，但距全部实现低于３Ｗ的目标尚有一定距离。使用ＴＤＡ１６８４６－２／ＴＤＡ１６８４７－２设计的彩电ＳＭＰＳ可以满足低待机功耗的要求，而且可以降低成本。
图2
３应用电路及工作原理
用ＴＤＡ１６８４６－２作控制器的ＳＭＰＳ电路如图３所示。为执行ＰＦＣ，该电路在桥式整流器与１５０μＦ的滤波电容Ｃ０７之间插入了由电感Ｌ０８、二极管Ｄ０８和电容Ｃ０８组成的电荷泵电路，这样配合功率开关(Ｔ０１），就可在桥式整流器输入端产生接近正弦波的ＡＣ电流，且与ＡＣ线路电压接近同相位，从而使线路功率因数(ＰＦ）远远大于０.９０，电流总谐波失真(ＴＨＤ）低于２０％。
３．１启动特性
ＳＭＰＳ加电之后，由于滤波电容Ｃ０７正极上有直流干线电压，所以与ＩＣ１２脚连接的电阻Ｒ２２将有电流通过。该电流从ＩＣ１的２脚流入，经２脚与１４脚内 《具有低功耗待机和PFC功能的开关电源控制器》
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关键词：SMPS；控制器；TDA168460-2/TDA16847；PFC
１概述
英飞凌(Ｉｎｆｉｎｅｏｎ)公司推出的ＴＤＡ１６８４６和ＴＤＡ１６８４７开关电源控制器自投放市场以来，在ＴＶ、ＶＣＲ、ＳＡＴ接收机及ＰＣ监视器等ＳＭＰＳ中获得了广泛应用。目前对这两种控制器进行了改进，并将改进和创新后的器件称为２型或第二代产品，型号分别为ＴＤＡ１６８４６－２和ＴＤＡ１６８４７－２。
ＴＤＡ１６８４６－２／ＴＤＡ１６８４７－２是支持低功率待机和功率因数校正?ＰＦＣ?的ＳＭＰＳ控制器，可用于固定频率ＰＦＣ或同步模式反激式变换器中，该产品既可以驱动功率ＭＯＳＦＥＴ，也可以驱动双极型功率器件。ＴＤＡ１６８４６－２／ＴＤＡ１６８４７－２在轻载下具有低功耗性能，其开关频率可以随负载减轻而逐步降低。
２ＴＤＡ１６８４６－２／４７－２的结构特点
ＴＤＡ１６８４６－２和ＴＤＡ１６８４７－２采用１４脚Ｐ－ＤＩＰ－１４－３封装，其引脚排列如图１所示。图２是这两种芯片的内部结构图。
这两种器件的不同点是ＴＤＡ１６８４６－２的８脚不接，而ＴＤＡ１６８４７－２的８脚为暂态高功率电路的电源功率管理输出（该脚通过一只电容和一个ＲＣ电路与地相连)。两种器件的引脚功能如表１所列。
表1引脚功能
引脚符号
功能
1OTC内置截止时间电路，该脚与地之间连接RC电路，决定振铃抑制时间和待机频率2PCS初级电流模拟（检测）3RZ1调整和过零信号输入4SRC连接软启动和控制电压调节电容器5OC1光耦合器输入6FC2不连接（TDA16846-2）/该脚电压大于1，2V，SMPS截止）7SYN同步输入8N.C./PMO不连接（TDA16846-2）/暂态高功率电路功率管理输出（TDA16847-2）9REF参考电压和电流10FC1故障比较器1输入（该脚电压大于1V,SMPS截止）11PVC初级电压检测12GND地13OUTMOSFET栅极驱动输出14VCC电源电压
ＴＤＡ１６８４６－２／ＴＤＡ１６８４７－２除具有软启动、低功耗、低启动电流及欠压／过压保护、电流限制／短路保护及静电放电?ＥＳＤ?保护功能外，还具有如下主要特点：
●带有ＰＦＣ，并采用电荷泵电路；
●频率随负载减轻可连续降低，在待机模式下，频率可调至２０ｋＨｚ；
●可在固定频率或同步模式下操作；
●带有临时高功率电路（ＴＨＰＣ)，具有电源管理功能(仅ＴＤＡ１６８４７－２)。
ＴＤＡ１６８４６－２／ＴＤＡ１６８４７－２的５脚（ＯＣＩ）输入电压范围扩大到０Ｖ，该脚与地之间不再需要连接电阻；７脚（ＳＹＮ）改进了启动特性，阻止了变压器饱和；１１脚（ＰＶＣ）通过加入尖峰信号消隐，提高了抗噪扰能力；１３脚（ＯＵＴ）减小了截止态输出电压电平；１４脚（ＶＣＣ）通过尖峰消隐，改善了抗噪性能。
与先前的ＴＤＡ１６８４６／ＴＤＡ１６８４７比较，ＴＤＡ１６８４６－２和ＴＤＡ１６８４７－２除进一步强化了低功率待机功能外，还在抗噪性能方面具有明显改善。
ＴＤＡ１６８４６－２／ＴＤＡ１６８４７－２支持低功率待机功能，在彩电等应用系统中具有重要意义。美国“能源之星”等标准要求电视机的待机功耗不大于３Ｗ，根据中国节能产品认证中心?ＣＰＣＥ?抽样调查，国产彩电待机功耗低于３Ｗ的只占被测彩电总量的１３．４％，而９Ｗ以上的却占３４．８％。目前待机功耗低于３Ｗ的国产彩电系列品种虽有较大增加，但距全部实现低于３Ｗ的目标尚有一定距离。使用ＴＤＡ１６８４６－２／ＴＤＡ１６８４７－２设计的彩电ＳＭＰＳ可以满足低待机功耗的要求，而且可以降低成本。
图2
３应用电路及工作原理
用ＴＤＡ１６８４６－２作控制器的ＳＭＰＳ电路如图３所示。为执行ＰＦＣ，该电路在桥式整流器与１５０μＦ的滤波电容Ｃ０７之间插入了由电感Ｌ０８、二极管Ｄ０８和电容Ｃ０８组成的电荷泵电路，这样配合功率开关(Ｔ０１），就可在桥式整流器输入端产生接近正弦波的ＡＣ电流，且与ＡＣ线路电压接近同相位，从而使线路功率因数(ＰＦ）远远大于０.９０，电流总谐波失真(ＴＨＤ）低于２０％。
３．１启动特性
ＳＭＰＳ加电之后，由于滤波电容Ｃ０７正极上有直流干线电压，所以与ＩＣ１２脚连接的电阻Ｒ２２将有电流通过。该电流从ＩＣ１的２脚流入，经２脚与１４脚内 《具有低功耗待机和PFC功能的开关电源控制器》
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