TOPSwitch的-GX
反激式
快速选择曲线
应用笔记AN- 29
介绍
本应用笔记的目的是用于启动反激工程师
电源设计
TOPSwitch-GX的。
它提供了一个快速
方法来选择合适的
TOPSwitch-GX的
从设备
这通常是不可用直到以后在参数
设计过程。
曲线估计电源和效率的
相应
TOPSwitch-GX的
提供设备的功耗。
它们形成了一个强大的工具，成本估算和项目
甚至承诺或启动开发前的要求。
本应用笔记类似于两个AN- 21
TOPSwitch-II的
和AN- 26
的TOPSwitch -FX 。
快速选择曲线概述
该
TOPSwitch-GX的
快速选择曲线（图1-4 ）
显示预期的电源效率和
TOPSwitch-GX的
功耗为典型的反激应用。电源
无论是与5 V或12 V输出，与运行或者
“通用输入” （ 85 VAC -265 VAC ）或'单230 VAC
输入“ （ 195 VAC -265 VAC ）的描述。
在快速选择曲线中的实线给出一个典型的
效数字为一个给定的负载，这取决于
TOPSwitch-GX的
装置中使用。每一个实线的效率曲线
延伸到该装置的最大输出功率能力，不限
通过器件的电流限制。的虚线部分表示
不断轮廓
TOPSwitch-GX的
器件耗散，
这些虚线与实线的交叉点提供
对应的耗散在不同的载荷。插
或外推可以找到耗散在中间点。
阴影区域表示的输出功率，其中一个回扫
设计在给定的输出电压不再实用。这
限已经显示在10A以上的输出电流。
更高的输出电流是可能的，但这样的设计通常是
不因输出二极管的尺寸符合成本效益和
电容器。较高的输出功率可以在输出获得
电压越高。
该曲线可用于均P （ DIP-8 ）中，G （SMD -8）和Y
（ TO-220 ）封装器件，但是对于P和G份
耗散必须限制在0.85 W，这是由于热
制约P包。在P和G部分有意
快速入门
1）确定哪些图形（图1 ，2，3或4）最接近
您的应用程序。例如：使用图1通用
输入， 12 V输出。
2）找到在X轴上的功率要求。
3 ）从你的电力需求上下移动，直到
你交了
TOPSwitch-GX的
曲线（实线） 。
4 ）阅读上的Y轴相关的效率。
5 ）确定这是否是合适的效率为您
应用程序。如果没有，继续下一个
TOPSwitch-GX的
曲线。
6 ）阅读
TOPSwitch-GX的
从功率耗散
虚线轮廓来确定散热器的要求。
7 ）如果设备功耗为0.85 W，则成本较低
P / G封装可以考虑。
8 ）启动设计。使用
TOPSwich -GX
变压器
设计表格或PI专家。
注：请参阅“选择曲线假设”的使用限制。
具有更低的电流限值比与其Y打包同行
匹配器件耗散封装能力。
当使用曲线对于不同的输出电压读出器
应该意识到，改变输出电压将得到
急剧变化的效率。
从两个曲线5伏和12伏的数据之间的电压
可用于推断的中间点。低
电源电压可以更低的效率，并限制最大功率
能力。较高的电源电压可以提高效率和
更大的权力。例如，从曲线12伏， 70瓦
使用TOP249通用设计的估计效率
的79.5％ 。如果输出电压被提高到19伏特此
将大约增加85％。同样的开架式
2003年2月
AN-29
230伏交流电， 250W的设计是可能的TOP249在一个
48 V以84.5 ％的效率输出电压。注意
不提供曲线为19 V和48 V 。
选择曲线假设
在选择曲线是根据特定设计的假设
该详述如下：
开关频率为132 kHz的所有情况。
对于通用输入输入大电容在
3
μF / W
的最大负载。对于单电压输入
输入大电容的大小为1
μF / W 。
A V
OR
135 V（反射电压） ，假设所有的
曲线。这是输出电压的匝数比反射
到初级侧。
齐纳钳位主要用于限制漏感
穗被假定为提供恒定的钳位电平
200五，具体实施可能需要一个并联RC
网络限制稳压消散。
所有曲线假设一个肖特基输出二极管。 5 V输出
曲线使用45 V肖特基二极管的正向压降
效率曲线是有效使用元件仅当
在表1中示出为4改变这些参数的值可以
得到不同的结果。
选择正确的
TOPSwitch-GX的
本节介绍如何选择正确的
TOPSwitch-GX的
使用该曲线（图1-4 ） 。该过程使用的曲线
估计电源的效率和相应的
耗散的
TOPSwitch-GX的
装置。
首先对X轴的应用程序的输出功率。
垂直移动，以在交叉点与所述第一
TOPSwitch-GX的
曲线（实线） ，然后从该读出的效率直接
Y轴。从对同一个交点
TOPSwitch-GX的
0.4 V的12 V输出曲线使用肖特基二极管与
0.54五正向压降
除了上述的设计标准，典型的电源
在生成数据的快速使用组件参数
选择曲线是提供在表1 4。 5伏的设计
使用TOP246或更大的二次引线电感必须的
被减小，输出功率增大，以限制夹紧
耗散。这反映在表中的数据。
典型的12 V输出电源组件参数
通用输入（ 85-265 VAC ）
参数
最大的变压器
初级电感Lp
变压器的漏
电感
二次跟踪
电感
谐振变压器
频率（次
开）
变压器初级
AC电阻
变压器次级
AC电阻
输出电容
等效串联
电阻@ 100千赫
输出电感器DC
阻力
共模电感器
直流电阻
（双腿）
磁芯损耗
单位
H
％ /脂蛋白
nH
千赫
242Y
2780
1.5
30
750
243Y
1385
1.0
30
800
244Y
923
1.0
30
850
245Y
693
1.0
30
900
246Y
462
1.0
30
950
247Y
346
1.0
30
1000
248Y
277
1.0
30
1050
249Y
231
1.0
30
1100
m
m
m
2400
30
24
1200
15
18
800
10
15
700
8
12
600
6
10
500
4
8
400
2
6
300
1
4
m
m
％ / PIN
32
370
2
25
340
2
20
310
2
15
280
2
13
250
2
10
220
2
7.5
190
2
5
160
2
表一的TOPSwitch -GX反激式电源1.典型的电源组件参数与通用输入（12V输出） 。
2
D
2/03
AN-29
曲线插值
TOPSwitch-GX的
从功耗
恒定功耗轮廓（虚线） 。
一些输出功率电平可以由一个以上的被传递
TOPSwitch-GX的
装置。当垂直地从所述移动
X轴，遇到的第一个曲线将是最小的，最低
成本
TOPSwitch-GX的
装置中，而最后一个曲线遇到
将成为国内规模最大，最高效
TOPSwitch-GX的
设备适用
为期望的输出功率。
散热要求和建议的权力包装
供应可以召唤出一个更有效的设备，而不是
最小或最低成本的可能性。另外， P和G
封装（ 8引脚DIP ）有约实际功耗限制
在一个50 0.85 W
°C
环境，给人一种器件结温
的100
°C.
这保证了有足够的余量，以
热关断功能，包括设备的变化。典型
温度高于110
°C
不推荐使用。该TO- 220
包没有这个限制是由于装入的能力
选项卡以一个适当大小的散热器。
例1 ： 30 W通用应用
考虑与通用输入范围为5 V / 30 W电源设备。
从图2中的曲线，我们可以看到， TOP244可以
这是一适配器设计在一个封闭的塑料盒，所以
最大可用功率从电源通过热不限
考量。在最坏情况下的外部环境（T
A_EXT
）是
用的估计的效率（ Y轴）提供30瓦特（X轴）
约67.5 ％ 。投影
TOPSwitch-GX的
耗散
约3.5 W.
或者继续TOP245可以与使用
70.5 ％的效率和大约一个设备disspation
2.5 W的损耗是0.85以上，W，Y封装的器件
应该被使用。
热环境和可用散热绝
仍然进行评估，以证实器件的这个选择
应用程序。
例2 ： 12 W适配器的应用
考虑一个12 W， 12 V电源具有通用输入范围。从
曲线图1中我们可以看到， TOP243和TOP244可能
可以使用， TOP243为82 ％的效率和器件
0.7 W耗散或具有83％的效率和TOP244
0.5 W的TOP242器件耗散排除了，因为我们
需要使用在P包，因此被限制为
小于0.85 W耗散
典型5 V输出电源组件参数
通用输入（ 85-265 VAC ）
参数
最大的变压器
初级电感Lp
变压器的漏
电感
二次跟踪
电感
谐振变压器
频率（次
开）
变压器初级
AC电阻
变压器次级
AC电阻
输出电容
等效串联
电阻@ 100千赫
输出电感器DC
阻力
共模电感器
直流电阻
（双腿）
磁芯损耗
单位
H
％ /脂蛋白
nH
千赫
242Y
2780
1.5
20
750
243Y
1385
1.5
20
800
244Y
923
1.5
20
850
245Y
693
1.5
20
900
246Y
462
1.5
19
950
247Y
346
1.5
16
1000
248Y
277
1.5
13
1050
249Y
231
1.5
10
1100
m
m
m
2000
12
18
1060
6
9
700
4
6
600
3
5
500
2
4
300
1
3
200
0.75
2
100
0.5
1
m
m
％ / PIN
6
370
2
4.5
340
2
3.5
310
2
3
280
2
2.5
250
2
2
220
2
1.5
190
2
1
160
2
表一的TOPSwitch -GX反激式电源2.典型的电源组件参数与通用输入（5V输出） 。
D
2/03
3
AN-29
50
°C
用20的估计的温度上升
°C
里面的
塑料盒，给人一种内部环境（T
A_INT
） 70
°C.
作为
TOPSwitch-GX的
在P -包是期望的，从
数据表中，我们获得结点到热阻抗
环境（ θ
JA
） 60
° C / W
(645 mm
2
/ 1.0平方英寸的2盎司铜
包的散热） 。
我们首先执行以下计算最经济
有效的设备。如果发现不合适，我们必须重复
计算为更昂贵的设备。
100结温
°C
提供了足够的裕度
设备到器械研发
DS （ ON）
变化。
例3 ： 70 W通用应用
考虑与通用输入70 W， 12 V电源
范围内。从图2中的曲线，我们看到，有四个
可能发生的设备选择：
一） TOP246Y ：投影的效率是73.8 ％，而
器件功耗为8 W.
二） TOP247Y ：投影的效率是77 ％，而
器件功耗为5.5 W.
C） TOP248Y 。投影的效率是78.5 ％，而
器件功耗为4.5 W.
四） TOP249Y ：这是最具有成本效益的设备，但具有
79.5％的最高投射效率和最低
3.9 W.器件损耗
热环境和可用散热绝
现在进行评估，以证实器件的这个最后的选择
应用程序从候选名单之上。再次增加
输出电压将增加效率和减少
散热（如70 W， 19 V ， 85-265 VAC给85 ％的效率） 。
T
J
=
T
A
INT
+
(
θ
JA
×
P
D
)
对于TOP243P ，
T
J
=
70
+
(60
×
0.7)
=
112
°
C
我们看到，热的TOP243P的设计是不能接受的。
重新计算使用的TOP244P 。
T
J
=
70
+
(60
×
0.5)
=
100
°
C
具有较小的散逸的TOP244P仅仅是可以接受的。一
典型的12 V输出电源组件参数
单电压输入（ 230 VAC
±
15%)
参数
最大的变压器
初级电感Lp
变压器的漏
电感
二次跟踪
电感
谐振变压器
频率（次
开）
变压器初级
AC电阻
变压器次级
AC电阻
输出电容
等效串联
电阻@ 100千赫
输出电感器DC
阻力
共模电感器
直流电阻
（双腿）
磁芯损耗
单位
H
％ /脂蛋白
nH
千赫
242Y
3190
1.5
30
750
243Y
1593
1.0
30
800
244Y
1062
1.0
30
850
245Y
797
1.0
30
900
246Y
531
1.0
30
950
247Y
398
1.0
30
1000
248Y
319
1.0
30
1050
249Y
265
1.0
30
1100
m
m
m
5600
30
24
2800
15
18
1840
10
15
1200
8
12
1000
6
10
800
4
8
600
2
6
400
1
4
m
m
％ / PIN
32
370
2
25
340
2
20
310
2
15
280
2
13
250
2
10
220
2
7.5
190
2
5
160
2
表一的TOPSwitch -GX反激式电源3.典型电源元件参数。
4
D
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AN-29
其它主要考虑因素
我们已经看到了如何使用所提供的信息
TOPSwitch-GX的
快速选择曲线。不过，也有
其它关键因素完成了电源时要考虑
设计。这些可能会产生与预测不同的结果
的快速选择曲线。
因素可以降低性能：
输入电容的容差和老化，应考虑到
帐户。低电容减小直流输入电压，
增加初级RMS电流，从而使大
在该装置的导通损耗选择。
在生产中，变压器的初级电感
也将有一个显著的耐受性。电感更高
比那些在表1至4将导致电源
使用超过推荐的设计准则（K
RP
TOO
低） 。初级电感值较显著降低
那些在表1至4将导致更高的峰值和RMS
漏极电流在
TOPSwitch-GX的
MOSFET。这将导致
增加器件损耗，也使装置
在小于最大负荷达到电流限制。
快速选择曲线假定交流输入
电压波形为纯正弦波。如果输入电压
波形失真，在输入所得到的峰值电压
大容量电容器可能远低于预期。这
使
TOPSwitch-GX的
设备到达限流或
占空比限制在小于最大可能负载。
因此，在地点，显著线路失真是
料，设计者应提供合适的设计裕量。
这可以通过降低额定值的最大输出功率来实现
或增加输入电容。
一些功率表给出错误读数时电流
具有高的峰值因数。使用的仪器是很重要
为此目的设计的。该Voltech PM100就是一个例子。
最小行频是很重要的。低行频
需要较大的结转期为输入大电容，
造成两端高电压纹波。如果线路频率
预计将低于50赫兹，输入电容应
为适当大小或最大输出功率是
降额。
典型5 V输出电源组件参数
单电压输入（ 230 VAC
±
15%)
参数
最大的变压器
初级电感Lp
变压器的漏
电感
二次跟踪
电感
谐振变压器
频率（次
开）
变压器初级
AC电阻
变压器次级
AC电阻
输出电容
等效串联
电阻@ 100千赫
输出电感器DC
阻力
共模电感器
直流电阻
（双腿）
磁芯损耗
单位
H
％ /脂蛋白
nH
千赫
242Y
3190
1.5
20
750
243Y
1593
1.5
20
800
244Y
1062
1.5
20
850
245Y
797
1.5
20
900
246Y
531
1.5
19
950
247Y
398
1.5
16
1000
248Y
319
1.5
13
1050
249Y
265
1.5
10
1100
m
m
m
4600
12
18
2400
6
9
1600
4
6
1200
3
5
1000
2
4
800
1
3
600
0.75
2
400
0.5
1
m
m
％ / PIN
6
370
2
4.5
340
2
3.5
310
2
3
280
2
2.5
250
2
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220
2
1.5
190
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表一的TOPSwitch -GX反激式电源4.典型的电源组件参数与单输入（5V输出） 。
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