VIPer22A-E系列：低功耗離線SMPS初級開關器的卓越之選

在電子工程師的日常設計工作中，選擇合適的開關器對于電源供應的穩(wěn)定性和效率至關重要。今天，我們就來深入探討一下VIPer22A-E、VIPer22ADIP-E和VIPer22AS-E這三款低功耗離線SMPS初級開關器。

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產(chǎn)品概述

VIPer22A-E系列將專用的電流模式PWM控制器與高壓功率MOSFET集成在同一硅芯片上，這種高度集成的設計為工程師們帶來了諸多便利。它具有固定的60kHz開關頻率，能有效減少電磁干擾；9V至38V的寬范圍(V_{DD})電壓，使其在不同的電源環(huán)境下都能穩(wěn)定工作；采用電流模式控制，能更好地實現(xiàn)對輸出電流的精確控制。此外，該系列還具備輔助欠壓鎖定和滯后功能、高壓啟動電流源，以及過溫、過流和過壓保護并能自動重啟，大大提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

典型功率能力

從這個表格中我們可以看出，不同封裝形式在不同市電類型下的功率能力有所差異。工程師們在設計時需要根據(jù)實際的功率需求來選擇合適的封裝。

電氣數(shù)據(jù)

最大額定值

在使用該系列產(chǎn)品時，我們必須嚴格遵守其最大額定值。例如，開關漏源電壓(V{DS(sw)})在(TJ = 25 ... 125 °C)時為 - 0.3 ... 730 V，啟動漏源電壓(V{DS(st)})在相同溫度范圍內(nèi)為 - 0.3 ... 400 V。超出這些額定值可能會導致設備永久性損壞，影響產(chǎn)品的可靠性。

熱數(shù)據(jù)

熱數(shù)據(jù)對于評估產(chǎn)品的散熱性能至關重要。不同封裝形式的熱阻有所不同，以SO - 8和DIP - 8為例，熱阻(R{thJC})和(R{thJA})都有各自的最大值。在設計散熱方案時，我們需要根據(jù)這些數(shù)據(jù)來選擇合適的散熱措施，確保產(chǎn)品在正常的溫度范圍內(nèi)工作。

電氣特性

功率部分

功率部分的參數(shù)包括漏源電壓(BV{DSS})、關態(tài)漏電流(I{DSS})、靜態(tài)漏源導通電阻(r{DS(on)})等。這些參數(shù)直接影響著產(chǎn)品的功率轉(zhuǎn)換效率和性能。例如，(r{DS(on)})的值越小，在導通時的功率損耗就越小，效率也就越高。

供電部分

供電部分的參數(shù)如啟動充電電流(I{DDch})、熱關斷時的啟動充電電流(I{DDoff})、工作電源電流(I{DD0})和(I{DD1})等，對于了解產(chǎn)品的功耗和啟動特性非常重要。工程師們可以根據(jù)這些參數(shù)來優(yōu)化電源設計，降低功耗，提高產(chǎn)品的能效。

振蕩部分

振蕩部分的振蕩器頻率總變化范圍在(V{DD}=V{DDoff} ... 35 V)、(T_{J}=0 ... 100 °C)時為54 - 66 kHz，典型值為60kHz。穩(wěn)定的振蕩頻率對于保證產(chǎn)品的開關穩(wěn)定性和輸出質(zhì)量至關重要。

PWM比較器部分

PWM比較器部分的參數(shù)如(I{FB})到(I{D})電流增益(G{ID})、峰值電流限制(I{Dlim})等，直接影響著產(chǎn)品的電流控制和調(diào)節(jié)能力。通過合理設置這些參數(shù)，我們可以實現(xiàn)對輸出電流的精確控制，滿足不同應用場景的需求。

過溫部分

過溫部分的熱關斷溫度(T{SD})和熱關斷滯后(T{HYST})參數(shù)，為產(chǎn)品提供了過溫保護功能。當溫度超過(T_{SD})時，產(chǎn)品會自動進入熱關斷狀態(tài)，當溫度下降到一定程度后，又會自動重啟，確保產(chǎn)品在安全的溫度范圍內(nèi)工作。

引腳連接和功能

引腳連接圖

VIPer22A-E系列有SO - 8和DIP - 8兩種封裝形式，其引腳連接圖清晰地展示了各個引腳的位置和連接方式。這對于我們在實際設計中進行電路板布局和焊接非常重要。

引腳功能

了解每個引腳的功能，有助于我們正確地使用和控制產(chǎn)品，實現(xiàn)預期的設計目標。

工作原理

矩形U - I輸出特性

對于電池充電器等應用，通過采用二次反饋和集成OR功能，可以實現(xiàn)精確的輸出特性，即矩形U - I輸出特性。這種特性對于電池充電非常有用，能夠在不同的充電階段提供合適的電壓和電流，提高充電效率和電池壽命。

寬范圍(V_{DD})電壓

(V_{DD})引腳電壓范圍為9V至38V，這種寬范圍的設計為工程師們提供了更大的設計靈活性。采用正向配置供電可以減少啟動時間，即使在輸出電壓很低或為零時，也能保持輸出電流特性。在實際設計中，我們可以根據(jù)具體的應用需求來充分利用這一特性，優(yōu)化電源設計。

反饋引腳工作原理

反饋引腳FB通過控制電流來調(diào)節(jié)功率MOSFET的開關狀態(tài)。通過一系列的公式推導，我們可以了解到FB引腳電流與漏極電流之間的關系。在實際應用中，通常使用光耦來驅(qū)動FB引腳，當光耦關閉時，可以近似認為FB引腳電壓接近0V。當漏極電流達到一定值時，產(chǎn)品會進入突發(fā)模式工作，這對于輕載情況下的節(jié)能非常重要。

啟動序列

產(chǎn)品通過連接在漏極的高壓啟動電流源來啟動。當輸入電壓施加后，啟動電流源開始工作，直到(V{DD})達到(V{DDon})，啟動電流源關閉，產(chǎn)品開始正常工作。在啟動過程中，(V_{DD})電容的大小非常關鍵，如果電容值過小，可能會導致啟動失敗。

過壓閾值

(V{DD})引腳上的過壓檢測器可以在(V{DD})超過(V{DDovp})時使產(chǎn)品自動復位。當(V{DD})下降到(V_{DDoff})后，產(chǎn)品會自動恢復正常工作。這種過壓保護功能有效地提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

應用場景

VIPer22A-E系列的典型應用涵蓋了電池充電器適配器、電視或顯示器的待機電源、電機控制的輔助電源等領域。其高性能和高可靠性使得它在這些應用中得到了廣泛的應用。

總結(jié)

VIPer22A-E系列低功耗離線SMPS初級開關器以其高度集成的設計、豐富的保護功能和良好的電氣特性，為電子工程師們提供了一個優(yōu)秀的電源解決方案。在實際設計中，我們需要根據(jù)具體的應用需求，合理選擇封裝形式、優(yōu)化引腳連接和參數(shù)設置，充分發(fā)揮該系列產(chǎn)品的優(yōu)勢，設計出高效、可靠的電源系統(tǒng)。

各位工程師們，在你們的設計中是否使用過類似的開關器呢？在使用過程中遇到過哪些問題和挑戰(zhàn)？歡迎在評論區(qū)分享你們的經(jīng)驗和見解。