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AN-6075
小巧的绿色模式适配器使用FSQ500L的低成本
1.引言
本应用笔记介绍了详细的设计策略
紧凑型反激式转换器。设计考虑和
数学方程为指引提出，以及
用于印刷电路板布局。该FSQ500L设计
对于一个替换线性电源来实现低
成本。该器件结合了电流模式脉冲宽度
调制器（PWM ），具有单芯片700V的SenseFET 。该
集成PWM控制器的功能包括：固定操作
频率（在130kHz ） ，欠压锁定（ UVLO ）
保护，软启动时间调节外部电容，
过载保护（ OLP ） ，前沿消隐（ LEB ） ，
优化的栅极导通/关断驱动器，热关断
（ TSD ）保护，迟滞，和温度
补偿
精密电流
来源
为
环
补偿。空载功耗可以少
超过250mW的无辅助偏置绕组和向下
60mW的带辅助偏置绕组的通用AC输入
电压范围内，以满足节能要求。
时相比，线性电源， FSQ500L
减小总尺寸和重量，同时提高效率，
生产率和系统的可靠性。该器件提供了一个
平台具有成本效益的反激转换器。
图1 。
SOT- 223引脚配置
图2中。
典型用途
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应用说明
2.设备块描述
2.1启动电路和软启动
在启动时，内部高压电流源提供
内部偏置和收费的外部电容（C
a
)
连接至V
CC
针，如示于图4的
位于之间的内部高压稳压器（ HV / REG ）
在D和VCC引脚调节V
CC
是6.5V和
电源工作电流。 FSQ500L不需要辅助
偏置绕组。
变压器
D
逐步增加以优秀的平稳的意图
建立所需的输出电压。这也有助于
防止变压器饱和，减少对应力
在启动过程中次级二极管。
2.2反馈控制
FSQ500L采用电流模式控制，如图
图5.一种光耦合器（如FOD817A ）和
并联稳压器（如KA431 ）通常用于
落实反馈网络。比较反馈
电压与整个R中的电压
SENSE
电阻使
可控制开关的占空比。当
并联稳压器的基准电压引脚电压超过
2.5V的内部基准电压时，光耦合器LED
电流增大时，向下拉动所述反馈电压和
减少占空比。这种情况通常发生在当行
输入电压增加或输出负载电流逐渐减小。
2
V
CC
Ca
3
6.5V
I
CH
HV / REG
I
STAR牛逼
V
REF
UVLO
2.3脉冲逐个脉冲电流限制
因为电流控制模式的情况下，峰值电流
通过SENSEFET是由非反相输入端的限制
（V的PWM比较器
fb
*），如示于图5 。
假设225μA电流源仅流经
内部电阻（ 8R + R = 12 kΩ）连接时，阴极电压
二极管D2约为2.7V 。由于D1被阻塞时，
反馈电压（V
fb
）超过2.7V ，最高电压
的D2的阴极钳位在此电压时，钳位
V
fb
* 。因此，电流通过的峰值
SENSEFET是有限的。
V
CC
V
CC
I
FB
OS C
网络连接gure 3 。
启动区块
FSQ500L的软启动时间是由一个外部V调谐
CC
电容（C
a
） ，这增加了PWM比较器的非
反相输入端的电压，用电流值SenseFET一起
慢慢后启动。前V
CC
达到V
开始
, C
a
is
由电流I充电
CH
-I
开始
，在那里我
CH
我
开始
是
在图3中描述的V后
CC
达到V
开始
，所有的内部
块被激活，使得电流消耗内的
IC成为我
OP
。因此，C
a
由电流I充电
CH
-
I
OP
，这使得V的增加斜率
CC
变
呆滞。使软启动时间或长或短的选择
C
a
如在图4中描述的过程吨
S/S
, I
延迟
被禁用，以
避免不必要的OLP 。通常情况下，T
S/S
大约有8毫秒
的C 47μF
a
.
V
CC
6.5V
6V
5V
t
S/S
IDELAY
v
o
FOD817A
R
1
V
fb
C
B
2
S enseFE牛逼
D1
D2
+
V
fb
*
8R
R
门
司机
C
F
KA431
R
2
-
V
C R E G
V
S T AR牛逼
V
S T O·P
V
SD
LP
R
SENSE
图5中。
脉冲宽度调制（PWM ）电路
2.4前沿消隐（ LEB ）
t
1
t
1
=Ca×6V/(I
建华
- I
S T AR牛逼
)
t
2
t
S/S
=Ca×0.5V/(I
建华
-I
O·P
)
t
图4中。
软启动功能
功率开关的漏电流的峰值
设备逐渐增加以建立正确的
工作条件为变压器，电感器，和
电容器。在输出电容上的电压是
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2
在时刻的内部SENSEFET被接通时，一个高
电流尖峰出现过SENSEFET ，致
初级侧电容和次级侧整流
反向恢复。接R过电压
SENSE
电阻器
会导致不正确的反馈操作，在当前
模式PWM控制。为了抵消这种效果， FSQ500L
采用前沿消隐（ LEB ）电路。该电路
抑制PWM比较器的时间很短（叔
LEB
=250ns)
该值SenseFET打开后。
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应用说明
2.5保护功能
该FSQ500L有两个自我保护功能：过载
保护（ OLP）和热关断（ TSD ） 。而OLP
被实现为自动重启模式，不存在开关
当TSD触发。过载状态是
检测开关被终止，值SenseFET仍处于关闭状态，
和HV / REG关闭。这使得V
CC
下降。当V
CC
下降到欠压锁定（UVLO ）停止
5.0V的电压时，保护被复位，并启动
电路充电V
CC
电容。当V
CC
达到启动
6.0V的电压时， FSQ500L恢复正常运行。如果
故障状况仍然没有去掉，该值SenseFET和
HV / REG保持关闭和V
CC
下降到V
停止
再次。在这
的方式，自动重启动可交替启用和禁用
功率值SenseFET的切换，直到故障
条件下，被消除，如图6 。
由于这些保护电路完全集成到
该IC无需外部元件，可靠性能
提高而不增加成本。
VDS
动力
on
OLP
OCCURS
OLP
删除
V
CC
。在这种条件下，V
fb
继续增加，直到
达到4.5V ，当开关操作被终止，
如图7 。
V
fb
4.5V
过载保护
2.7V
T
1 2
= C
B
*(4.5-2.7)/I
D E L A
T
1
T
2
t
图7 。
过载保护
该OLP延迟时间是：
t
12
=
C
B
(
4.5 - 2.7
)
I
延迟
(1)
在50ms的延迟时间（
B
值应小于
138nF ）施加于大多数应用。这种保护
在自动重新启动模式下实现。
VCC
6.5V
6.0V
5.0V
2.5.2热关断（ TSD ）
该值SenseFET和控制IC中内置一个封装中。
这使得很容易对控制IC检测到异常
过热的值SenseFET 。当温度
超过约140℃ ，热关断触发。
VDS
动力
on
TSD
OCCURS
TSD
删除
t
正常
手术
故障
情况
正常
手术
图6 。
自动重启动保护波形
2.5.1过载保护（ OLP ）
过载被定义为负载电流超过正常
水平由于意外的异常事件。在这种情况下，
保护电路应触发保护SMPS 。
然而，即使当开关电源处于正常运行时，
过负载保护电路可以在装载过程中被触发
过渡。为了避免这种不正常运行的，过载
保护电路被设计在指定时间后触发
以确定它是否是一个短暂的情况或
过载的情况。因为脉冲通过脉冲电流的
极限能力，最大峰值电流通过
SENSEFET是有限的，因此，最大输入
功率被限制使用给定的输入电压。如果输出
消耗超过该最大功率，输出
电压（V
O
）降至低于设定电压。这将减少
电流通过光耦合器的LED ，这也
降低光耦合器晶体管电流，增加了
反馈电压（V
fb
） 。如果V
fb
超过2.7V ， D1被阻止
和5μA电流源开始充电
B
慢慢来
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3
VCC
6.5V
6.0V
5.7V
t
正常
手术
故障
情况
正常
手术
网络连接gure 8 。
过温保护
当TSD触发，延迟电流被禁用，开关
停止工作，
V
CC
通过内部高压
电流源是从6.5V设定为5.7V ，如图
8.由于TSD信号，禁止从值SenseFET
开关，不存在开关直到结
温度充分下降。如果结
温度低于60℃，典型地，在TSD信号是
去除
V
CC
被设置为6.5V一次。而
V
CC
增加
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从5.7V到6.5V ，软启动功能将自动关闭
SENSEFET打开和关闭，没有电压和/或电流应力。
3.2确定直流侧电容（C
DC
）和
直流链路电压范围
这是典型的选择直流母线电容为每瓦2-3μF
输入功率为通用输入范围（ 85-264V
AC
）和
每输入功率为欧洲输入范围的瓦1μF （ 195-
264V
AC
） 。图10示出校正后的输入电压
波形。红线表示的直流母线电压纹波
电容器与所述最小和最大电压的
直流链电容器中表达等式2和3 。
2.6突发操作
为了最大限度地减少在待机模式中的功耗，在
FSQ500L进入突发模式操作。作为负载
降低时，反馈电压减小。如图
图10 ，设备会自动进入突发模式时，
所述反馈电压下降低于V
树榴
（ 750mV ） 。在这
点，开关站和输出电压开始下降
的速度依赖于待机电流负载。这将导致
反馈电压上升。一旦在它通过V
BURH
(800mV),
切换简历。反馈电压则下降和
过程重复。突发模式操作交替启用
并禁用功率值SenseFET的开关，从而
降低待机模式下的开关损耗。
Vo
V
S等
网络连接gure 10 。
V
fb
0.80V
0.75V
桥式整流器和批量电容器
电压波形
V
DC ，分
=
2V
交流，分2
-
2V
O
×
I
O
×
(1 - D
ch
)
η
×
C
DC
×
2f
L
2
×
5.1V
×
0.4A
×
(1 - 0.3)
0.5
×
5.7
μ
F
×
120Hz
(2)
=
2
×
85Vac
2
-
我的ds
=
87V
V
DC ，最大
=
2
V
ac
， MAX
=
2
×
264V
=
373V
V DS
(3)
其中D
ch
在直流母线电容器充电占空比定义
如示于图10，其通常为约0.3。
输出功率为2.04W ，所以在V
DC
电容6.08μF 。
选择最接近的标准值5.7μF （ 4.7μF + 1μF ）的
C
DC
并以它上面。因此，从等式2和
3 ，在V
DC ，分
为87V和V
DC ，最大
为373V 。
时间
t
1
S魔力
残
t
2
t
3
S魔力
残
t
4
图9 。
突发模式操作
3.3确定匝数比
变压器匝数比（N = N
PRI
/N
美国证券交易委员会
）是一种重要的
回扫转换器的参数;它影响最大
占空比时的输入电压为最小值。它
也影响对MOSFET和电压应力
次级整流。在允许的电压应力和
最大电压讲于MOSFET ，以及
二次整流器，可表示为：
V
DS ，最大
=
V
DC
， MAX
+
n
(
V
O
+
V
F
)
=
373
V
+
11.5
×
(5.1
+
0.7
V
)
V
=
440V
3.设计实例
以下是对2W紧凑接头设计示例。
3.1确定系统规格
输出功率P
O
= 2.04W （ 5.1V / 0.4A ） ; V
AC
输入范围= 85
以264V
AC
（通用输入） ，线路频率f
L
=60Hz;
ê FFI效率，
η>50%.
(4)
V
DR ，最大
=
V
DC
， MAX
n
+
V
O
=
373V
+
5.1
=
37.5
V
V
11.5
(5)
其中，V
F
是输出二极管的正向电压。
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FSQ500L - 紧凑型，绿色模式，飞兆功率开关（ FPS ）
2008年9月
FSQ500L
小巧，绿色模式，飞兆功率开关（ FPS ）
特点
单芯片700V SenseFET的电源开关
精密固定工作频率：在130kHz
空载功耗为250mW ，在265V
AC
同
Burst Mode和低至60mW的外部偏置
内部启动开关
软启动时间调整了由外部电容
欠压锁定（UVLO ）与迟滞
脉冲逐脉冲限流
过载保护（ OLP）和内部过热
关机功能（ TSD ）与迟滞
自动重启动模式
无需辅助偏置绕组
描述
该FSQ500L是专为替代
的线性电源成本低。该装置
结合电流模式脉宽调制器（ PWM ）
用值SenseFET 。集成PWM控制器
功能包括：固定振荡器，欠压
锁定（UVLO ）保护，过载保护（ OLP ） ，
前沿消隐（ LEB ） ，优化的门开启
开/关断驱动器，热关断（ TSD ）保护
同
滞后，
和
温度补偿
精密电流源用于环路补偿。当
相比，线性电源， FSQ500L
装置减少了总尺寸和重量，同时提高
效率，生产率和系统的可靠性。这
设备提供了一个基本的平台，具有成本效益的
反激式转换器。
应用
高性价比的线性电源替代
充电器和适配器为手机， PDA ， MP3 ，
和无绳电话
最大输出功率
230V交流电± 15％
适配器
2.5W
(3)
(2)
(1)
85-265V
AC
适配器
2.0W
(3)
相关应用笔记
AN- 4137 ， AN- 4141 ， AN- 4147 （反激式）
AN- 4138 （充电器）
开放
(4)
FRAME
3.0W
开放
(4)
FRAME
2.5W
注意事项：
1.结温度可以限制最大
输出功率。
2. 230V
AC
或100 / 115V
AC
与倍增。
3.典型的连续输出功率是在不通风
测量在50℃的环境密闭适配器。
4.最大的实际持续输出功率是在开放的
边框设计，在50 °C的环境。
订购信息
产品型号
FSQ500L
操作
温度范围
-25 ° C至+ 85°C
生态状况
RoHS指令
包
4引脚，小外形
包装（ SOT223-4L ）
包装方法
磁带&卷轴
对于“绿色”生态地位飞兆半导体的定义，请访问：
http://www.fairchildsemi.com/company/green/rohs_green.html 。
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FSQ500L 版本1.0.0
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FSQ500L - 紧凑型，绿色模式，飞兆功率开关（ FPS ）
应用电路图
AC
IN
DC
OUT
D
PWM
V
FB
V
CC
GND
图1.典型应用电路
内部框图
图2.内部框图
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引脚分配
GND
FSQ500L
D
V
CC
V
FB
图3.封装/引脚图
引脚德网络nitions
针＃
1
名字
GND
描述
此引脚是控制地面和值SenseFET源。
高压电源值SenseFET的漏极连接。此外，在启动时，内部的高压
电流源提供内部偏压和充电连接至V的外部电容
CC
引脚。
一旦V
CC
达到6.0V ，所有的内部模块被激活。内部高压电流源
是活的，直到V
CC
达到6.5V 。此后，内部高压电流源接通和关断
不规则保持V
CC
在6.5V 。
该引脚被连接到一个存储电容器。高电压稳压器连接引脚2之间
（D）与该引脚提供电源电压给FSQ500L在启动时和在切换时
正常操作。该FSQ500L省去了辅助偏置绕组和相关联的
的外部元件。
该引脚内部连接到PWM比较器的非反相输入端。的集电极
光耦合器通常是连接到该引脚。对于稳定运行，电容应放置
与此引脚与GND 。如果此引脚的电压达到4.5V ，过载保护触发，
该关闭的FPS 。
2
D
3
V
CC
4
V
FB
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FSQ500L - 紧凑型，绿色模式，飞兆功率开关（ FPS ）
绝对最大额定值
“绝对最大额定值”，是那些价值超过该设备的安全性不能得到保证。该
设备不应该在这些限制条件下运行。该参数的值去连接定义了电气特性表
不能保证在绝对最大额定值。 “推荐工作条件”表定义
条件器件的实际工作。
符号
V
DS
V
CC
V
FB
P
D
I
DM
T
J
T
英镑
参数
漏极引脚电压
电源电压
反馈电压范围
总功耗
漏电流脉冲
(6)
(5)
分钟。
700
马克斯。
10
单位
V
V
V
W
A
°C
°C
-0.3
V
CC
0.78
0.41
工作结温
储存温度
-25
-55
+150
+150
注意事项：
5.提供LDMOS漏极电压为-0.3V 700V 。
6.重复评价：脉冲宽度由最大结温的限制。
热阻抗
符号
θ
JA
参数
结至环境热阻
(7)
价值
+160
单位
° C / W
注意：
7.自由站立，没有散热片;最小焊盘图形。
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FSQ500L - 紧凑型，绿色模式，飞兆功率开关（ FPS ）
电气特性
T
J
= 25 ° C除非另有规定ED 。
符号
SENSEFET节
BV
DSS
I
DSS
R
DS （ ON）
C
国际空间站
C
OSS
t
r
t
f
f
S
Δf
S
I
FB （突发）
I
FB （普通）
D
最大
D
民
V
开始
V
停止
V
DLY_EN
参数
漏源击穿电压
零栅极电压漏电流
漏源导通电阻
输入电容
上升时间
下降时间
(8)
(8)
(8)
测试条件
V
CC
= 6.5V, V
FB
= 0V时，我
D
= 150μA
V
CC
= 6.5V, V
FB
= 0V, V
DS
= 560V
T
J
= 25 ° C，I
D
= 25毫安
T
J
= 100℃，我
D
= 25毫安
V
GS
= 6.5V
V
DS
= 40V ，女
S
= 1MHz的
V
DS
= 350V ，我
D
= 25毫安
V
DS
= 350V ，L
D
= 25毫安
V
CC
= 6.5V, V
FB
= 1.0V
(8)
分钟。
700
典型值。马克斯。单位
V
150
25
35
42
25
100
50
29
41
μA
Ω
Ω
pF
pF
ns
ns
140
±7
122
250
66
0
6.5
5.5
7.0
千赫
%
μA
μA
%
%
V
V
V
输出电容
(8)
控制部分
开关频率
开关频率变化
反馈源电流
最大占空比
最小负荷比
UVLO阈值电压
关机延迟电流启用
电压
120
98
200
54
5.5
4.5
6.0
130
±5
110
225
60
6.0
5.0
6.5
-25°C <牛逼
J
＆ LT ; 125°C
V
CC
= 6.5V, V
FB
= 0V
V
CC
= 6.5V
V
CC
= 6.5V, V
FB
= 4.0V
V
CC
= 6.5V, V
FB
= 0V
V
FB
= 0V, V
CC
扫
在导通之后，V
FB
= 0V, V
CC
扫
V
FB
= V
SD
, V
CC
从6V扫描
突发模式科
V
BURH
V
树榴
HYS
保护科
I
LIM
V
SD
I
延迟
t
LEB
t
CLD
TDS
HYS
峰值电流限制
关机反馈电压
关机延迟电流
前沿消隐时间
限流延迟时间
(8)
(8)
0.75
突发模式电压
V
CC
= 6.5V, V
FB
扫
0.70
30
的di / dt = 150毫安/微秒
V
CC
= 6.5V, V
FB
扫
V
CC
= 6.5V, V
FB
= 4.0V
245
4.1
4
0.80
0.75
50
280
4.5
5
250
100
0.85
0.80
80
315
4.9
6
V
V
mV
mA
V
μA
ns
ns
热关断温度
(8)
130
140
80
150
°C
°C
设备总段
I
OP- BURST
工作电源电流（控制
只有部分）
I
OP -FB
I
CH
V
CCREG
V
CCREG_
TSD
V
CC
= 6.5V, V
FB
= 0V
V
CC
= 6.5V, V
FB
= 4V
V
CC
= V
FB
= 0V, V
DS
= 40V
V
DS
= 40V, V
FB
= 0V
360
640
3.3
6.0
5.2
430
760
6.5
5.7
500
880
7.0
6.2
μA
μA
mA
V
V
启动充电电流
供应并联稳压器
供应并联稳压器在
(8)
TSD
注意：
8.这些参数，虽然保证的，是不是100％在生产测试。
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QQ：2880707522 复制
