TOP209/210
TOPSwitch的
家庭
三端离线式PWM开关
产品亮点
成本的有效切换为低功耗应用
取代线性电源
替代分立转换器和20至50个组件
- 削减成本，提高可靠性
待机电源，以绿色或节能高效
产品，如个人计算机，显示器，UPS
复印机，传真机等。
家政或"keep - alive"电源应用
如电视，家用电器，工业控制和个人
电脑
符合'蓝色天使'的低功耗待机规格
控制MOSFET的导通降低EMI和EMI滤波器
成本
更小更轻的80 ％，比线性电源
相比分立式切换器小50 ％
在反激式拓扑超过80 ％的效率
内置启动和电流限制降低DC损耗
低电容700 V MOSFET切断交流损耗
CMOS控制器/栅极驱动器的功耗仅为6毫瓦
70 ％的最大占空比最大程度地减少传导损耗
简化设计 - 缩短上市时间
支持的参考设计板
集成PWM控制器和700 V MOSFET的
行业标准8引脚DIP封装
只有一个外部电容器所需要的补偿，
旁路和启动/自动重启动功能
轻松与两个光电和主反馈接口
系统级故障保护功能
自动重启动和逐周期电流限制功能
处理初级和次级断层
与滞后片热关断保护
防止过载整个系统
+
宽范围
DC输入
TOPSwitch的
-
D
控制
C
S
PI-2043-052397
图1.典型应用。
TOPSwitch的
选购指南
订单
部分
数
输出功率范围
包
230 VAC或
110 VAC
W /倍频
85-265
VAC
TOP209P
TOP209G
TOP210PFI
TOP210G
DIP-8
SMD-8
DIP-8
SMD-8
0-4 W
0-2 W
0-8 W
0-5 W
描述
在TOP209 / 210实现了所有必要的功能
离线开关模式的控制系统：高压N沟道
功率MOSFET与控制导通栅极驱动器，电压
模式PWM控制器具有集成振荡器，高压
启动偏置电路，带隙衍生参考，偏置分流
用于回路补偿和故障稳压器/误差放大器
保护电路。相比分立式MOSFET和
控制器或自激振荡（ RCC）的开关变换器
解决方案，一个
TOPSwitch的
集成电路可以降低总成本，
元件数量，尺寸，重量和同时增加
效率和系统的可靠性。在TOP209 / 210的目的
在100/110/230 VAC离线电源应用
0到8 W （ 0至5 W通用）范围内。
1997年8月
TOP209/210
TOPSwitch的
家庭功能描述
TOPSwitch的
是一种自偏置和保护
线性控制电流 - 占空比
转换器的开漏输出。
高效率是通过实现
使用CMOS和整合
功能可能的最大数量。
CMOS显著降低偏置
电流相比，双极或
分立式解决方案。集成消除
用于电流的外部电阻器的功率
传感和/或提供初始启动
偏置电流。
在正常操作期间，内部
输出MOSFET的占空比线性
随增加的控制
引脚电流，如图4。
执行所有必要的控制，偏差，
和保护功能，漏极
和控制引脚的每个执行
下面介绍的几个功能。
请参考图2为一个方框图
及图6为定时和电压
的波形
TOPSwitch的
集成
电路。
控制电源电压
控制引脚电压V
C
是供给
或偏置电压控制器和
驱动电路。一个外部旁路
电容紧密相连的
控制和源极引脚为
提供栅极的驱动电流需要。
电容的总量
连接到该管脚（C
T
）还设置了
自动重启动定时以及控制
环路补偿。 V
C
被限制在
的两种操作模式两种。
磁滞调节被用于初始
启动和超负荷运行。分流
调节用于分隔占空比
来自控制电路的周期误差信号
电源电流。在启动过程中，V
C
电流从高电压供给
开关电流源连接
内部漏极之间
控制引脚。电流源
提供足够的电流供给
控制电路，以及充电
总的外部电容（C
T
).
自动重启
DMAX
IB
斜率= PWM增益
-16%/mA
占空比（ ％ ）
DMIN
ICD1 2.5
6.5
IC （MA ）
占空比图4.关系到控制引脚电流。
PI-2047-060497
VC
5.7 V
4.7 V
0
VIN
0
IC
CT充电
关闭
漏
开关
(a)
IC
CT充电
ICD1
排CT
ICD2
排CT
VC
5.7 V
4.7 V
8个周期
0
95%
5%
关闭
漏
VIN
0
关闭
关闭
开关
开关
(b)
C
T
是总的外部电容
连接到控制引脚
PI-1124A-060694
图5.启动波形为（一）正常运行和（b ）自动重新启动。
A
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家庭功能说明（续）
第一时间V
C
达到上阈值时，高电压
电流源被关断，并在PWM调制器和输出
晶体管被激活，如图5的（a ）中。在正常
操作（当输出电压被调节）反馈
控制电流供应V
C
电源电流。分流
稳压器保持V
C
通常在5.7 V通过分流控制
销反馈电流超过所需的直流电源电流
通过PWM误差信号感应电阻R
E
。低
该引脚的动态阻抗（Z
C
）设置错误的增益
放大器采用初级反馈结构中使用时。该
控制引脚与动态阻抗在一起
外部电阻和电容决定了控制环
补偿的电力系统中。
如果控制引脚的外部电容（C
T
）应排
到较低阈值，则输出关断MOSFET
并且，控制电路被置于低电流待机模式。
高压电流源被接通和充电
再外接电容。充电电流被示为具有
负极和放电电流被示为具有
在图6中的迟滞自动重启动正极性
比较器保持V
C
在通常4.7 5.7 V的窗口
通过关闭高压电流源通断，如图
在图5 （ b）所示。自动重启动电路具有分频8
计数器，防止输出MOSFET的导通
又一次，直到8次充放电循环已经过去了。该
计数器有效地限制
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通过功耗
降低自动重启占空比一般为5 ％ 。自动
重启继续循环，直到输出电压的调节是
再次实现。
带隙基准
所有的关键
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内部电压从一个衍生
温度补偿的带隙基准。该参考
还用于生成经温度补偿的电流
源，其被修整以准确设置振荡器频率
与MOSFET的栅极驱动电流。
振荡器
内部振荡器线性充放电的
之间的两个电压电平的内部电容以创建
锯齿波形的脉冲宽度调制器。该振荡器
设置脉冲宽度调制器/限流闩在开始
每个周期的。 100千赫兹的标称频率被选择
最大限度地减少电磁干扰，最大限度地提高电源效率
应用程序。微调电流基准的提高
振荡器的频率精度。
脉宽调制器
脉宽调制器实现了一个电压模式控制
循环通过驱动输出MOSFET的占空比成反比
成比例的流入控制引脚的电流。
R两端的误差信号
E
是由一个RC网络与过滤
7千赫典型拐角频率，以降低的效果
开关噪声。经滤波的误差信号与比较
内部振荡器锯齿波形以产生占空比
周期波形。作为控制电流增加时，占空比
周期降低。由振荡器产生的时钟信号置位锁存器
这将打开输出MOSFET 。脉冲宽度调制器
使锁存器复位，关闭输出MOSFET 。最大
占空比由内部振荡器的对称设置的。该
调制器具有最小导通时间，以保持当前
的消耗
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独立的误差信号。
请注意，最小电流必须注入控制
销占空比之前开始变化。
栅极驱动器
栅极驱动器的设计，打开输出MOSFET上以
控制率，以减少共模EMI。栅极驱动器
目前正在修整，以提高准确性。
误差放大器器
分路调节器还可以执行一个错误的功能
放大器初级反馈应用。分路调节器
电压准确地来源于补偿温度
带隙基准源。误差放大器的增益是由设置
控制脚的动态阻抗。控制引脚
外部电路信号钳位在V
C
电压电平。该
超出供电电流的控制引脚电流为
由并联稳压器分离，并流过R
E
作为
误差信号。
逐周期电流限制
通过周期峰值漏极电流限制电路的过程中使用了
MOSFET的导通电阻作为电流采样电阻。电流
限制比较ON状态进行比较，输出MOSFET漏极
源电压，V
DS （ ON）
，与阈值电压。高流失
电流使V
DS （ ON）
到超过阈值电压和匝数
在输出MOSFET关断，直到下一个时钟周期的开始。
电流限制比较器的阈值电压与温度
补偿，以最小化的有效峰值电流的变化
限制由于温度变化相关的输出MOSFET
R
DS （ ON）
.
前沿消隐电路，抑制电流限制
比较器，用于输出MOSFET后很短的时间被接通
上。在前沿消隐时间已定，使电流
尖峰引起的初级侧电容和次级侧
整流管反向恢复时间不会引起早产
终止开关脉冲。
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A
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VIN
VIN
漏
0
VOUT
0
IOUT
0
1
2
8
1
2
8
1
VC
0
1
2
8
1
2
8
1
IC
0
1
2
1
PI-1742-011796
图6.典型波形为（ 1 ）正常工作， （ 2 ）自动重新启动。
关断/自动重启动
为了最大限度地减少
TOPSwitch的
功耗，关机/
自动重启动电路接通和断开电源的占空
通常5 ％的周期如果超出规定的条件仍然存在。
失调中断外部电流进入
控制引脚。 V
C
从分流模式的规则变化
上述迟滞自动重启动模式。当故障
条件被移除时，电源输出变为
调节，V
C
调节也进入分流模式，以及正常
电源又恢复了运行。
迟滞过热保护
温度保护是由精密的模拟提供
电路接通输出MOSFET关断时的结
温度超过热关断温度
（通常145
°C).
当结温冷却过去
滞后温度，恢复正常工作。 V
C
is
进入迟滞模式调节，同时在电源接通
关。
高压偏置电流源
该电流源偏置
TOPSwitch的
从漏极引脚与
充电控制引脚的外部电容（C
T
）在
启动或迟滞的操作。电流源切换
打开和关闭以大约35％的有效占空比。
此占空比由控制脚的比例确定
充电（我
C
）和放电电流（I
CD1
我
CD2
） 。该电流
在正常操作期间源关断时，输出
MOSFET的开关。
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