开关电源广泛地应用在机顶盒、dvd播放机、录像机等消费电子产品中，降低成本、提高效率和稳定性是此类电路设计的关键。而viper53是一款适合此类应用的开关电源电路，该电路采用了系统级封装、vipower技术和mdmesh技术。本文详细介绍了该芯片的性能特点和设计方法。

    viper53是采用系统级封装技术的高度集成离线开关电路，采用纵向智能电源技术(vipower)，内置一个采用多重漏极网格技术(mdmesh)的功率mosfet，系统控制部分和功率mosfet都集成在同一个封装内。

    该芯片采用芯片到芯片(chip-to-chip)的制造方法，并利用mdmesh和vipower技术。mdmesh技术综合了一种新的纵向漏极结构和“网格重叠”横向布局，采用一个纵向p型带结构，该带结构由一个可以降低一般轻掺杂漏极电阻的隔离材料组成。控制部分采用高压m0-3 vipower制造技术，这种技术允许控制电路具有保护功能，采用一个单一的封装结构使组装过程变得十分简便。

    viper53在无负载条件下将功耗降到较低的水平，使电源制造商可以达到新的更加严格的环境标准，如“能源之星计划”。此外，由于rds(on)较低，在25℃时仅1ω，电源变换效率明显提高，不需要采用散热器，从而降低了制造成本。

    在viper53芯片内包括组成初级侧开关电路所需的全部模块：控制部分包括启动变换器的高压电流源、脉宽调制驱动器和各种保护功能，如过压保护、热关机、逐周限流和新的负载保护，同时功率mosfet的最小击穿电压为620v，rds(on)在25℃时为1ω。

    通过连接dsc引脚的电阻-电容网络可以从外部设置开关频率，最高可以设定为300khz，当变换器接通时，位于漏极引脚和vdd引脚之间内部高压电流源为器件供电，并向一个连接vdd的外部电容器充电。当vdd电压达到vddon阈值时，内部高压电流源关闭，器件开始开关工作，变压器辅助绕组给器件供电。采用viper53的参考电路设计如图所示。

    该芯片的反馈控制系统属于电流模式控制，通过comp引脚实现控制功能。电流模式控制是指将流经mdmesh功率mosfet和回扫变压器的电流与调节回路的输出电压产生的反馈信号比较，比较的结果决定mdmesh mosfet的导通时间。

    viper53通过tovl引脚实现的过载保护延时功能，如果comp引脚电压超过4.35v(典型值)，过负载保护就会启动，连接tovl引脚的外部电容器开始充电，同时mosfet开始不断地开关操作。在此期间，漏极电流限制在1.6a。如果过负载维持不变，tovl电容达到vovlth阈值电压，mosfet关断，并停止向变换器的输出传送能量。此时，vdd电压下降，当达到vddoff阈值电压时，内部高压电流源接通，一个新的周期开始。如果过负载或短路继续存在，器件进入无休止的重启序列。

    保护延时时间是由电容充电时间确定，tovl引脚上的电容值的选择决定了vdd引脚上的电容值的选择。tovl引脚上的电容充电时间tovl必须大于变换器的启动时间tss，在这个时间内辅助绕组不能向电容和器件输送充足电能。

    在设定开关频率时需要同时考虑到变压器尺寸和电磁干扰特性要求，以满足en55022标准。在非连续导通模式下，当输入电压最小时效率高于70%，最大负载周期为47%。在最低电压2.5v输出上进行调节操作，交叉调节是通过一个简单的电路和优化的变压耦合来实现的。除使用电压调节器从5v提供3.3v电压输出外，所有输出都直接连接负载。

    输入emi滤波器由一个π形滤波器组成，该滤波器同时滤除差模和共模干扰。为了降低待机功耗，电路设计时采用一个transil箝位电路取代了功耗较高的标准rcd电路。

    viper53芯片本身充分考虑到了电路启动、电压检测和无负载情况，使电源设计变得更加简单，并提高了电源的整体效率，简化了电路。除的3.3v输