PDF《功能描述》

1 功能描述 DK224 是一款符合

6 级能效标准的次级反馈,反激式 AC-DC 高性能准谐振开关电源 控制芯片.

芯片集成了 700V 高压开关功率管.芯片内还包含有准谐振检测、SLEEP 超低 待机、自供电等电路,并具有输出短路、次级开路、过温、光耦失效、输出过压等保护 功能.芯片采用高集成度的 CMOS 电路设计,具有外围元件极少,变压器设计简单(隔 离输出电路的变压器只需要两个绕组)等特点. 产品特点 l 全电压输入 AC85V―265V. l 内置 700V 高压 NMOS 功率管和. l 芯片内集成了高压恒流启动电路,无需外部加启动电阻. l 专利的自供电技术,无需外部绕组供电. l 特有的 SLEEP 技术使芯片具有超低的待机功耗. l 内置 PWM 准谐振电路,增加电源转换效率和保证良好的 EMC 特性. l 输出短路、输出过压、次级开路、过温、光耦失效等保护. l 4KV 防静电 ESD 测试. 应用领域 24W 以下 AC-DC 应用包括:电源适配器、LED 电源、电磁炉、空调、DVD 等小家电产品. DK224离线式开关电源控制芯片 业务

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2 封装与引脚定义(DIP8) 引脚 符号 功能描述

1 IS 电流检测输入脚,外接电阻 R=400mV/Ip.

2 GND 芯片地.

3 FB 反馈引脚.

4 VCC 芯片的工作电源正端,外部对地接 4.7uF-10uF 的电容. 5,6,7,8 OC 芯片内部高压 NMOS 功率管的漏极引脚. DK224离线式开关电源控制芯片 业务

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3 工作原理 上电启动 芯片内置高压启动电流源;

上电启动时当 VCC 电压小于启动电压时,启动 1mA 电流对外 部的 VCC 储能电容充电.当VCC 电压达到 10V 启动电压的时候,关闭启动电流源,启动 过程结束,控制逻辑开始输出 PWM 脉冲. 软启动 上电启动结束后,为防止输出电压建立过程可能产生的变压器磁芯饱和,功率管和次级 整流管应力过大, 芯片内置软启动电路, 在软启动时间内, 最大初级峰值电流为 0.5*Ip. 工作频率随输出电压的升高从 20khz 逐渐增加到 65Khz. 准谐振输出 一个 PWM 周期由

3 部分组成:1 是电感充电(开关管开通)阶段,

1 * p p in L I T V = ;

2 是电感 放电阶段(开关管关闭)

2 * p p vor L I T V = ,3 为OC 谐振阶段,谐振周期为:

2 * p oc T L C π = . 芯片采用准谐振输出方式,当检测到 OC 谐振到最低电压时,开通 PWM 输出,打开开关 管给电感充电,这样减小了开关管的开关损耗,提高了电源的转换效率. FB 检测和反馈控制 Fb 引脚外部连接一只电容,以平滑Fb 电压,外接电容会影响到电路的反馈瞬态特性及电路的 稳定工作,典型应用可在1nF~10nF 之间选择;

FB电压越低,输出功率越大,频率越高. SLEEP 模式 为实现超低功耗待机,芯片设计了 SLEEP 模式时,当输出功率逐渐下降接近待机时, 芯 片进入 SLEEP 模式. 在SLEEP 模式待机时,芯片静态电流只有 25uA,可以实现系统超低的待机功耗(30mW 以下) . 自供电: 芯片使用了专利的自供电技术,控制VCC的电压在8V-10V左右,提供芯片本身的电 流消耗,无需外部辅助绕组提供.自供电电路只能提供芯片自身的电流消耗,不能为外 部线路提供能量. DK224离线式开关电源控制芯片 业务

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4 过温保护: 任何时候检测到芯片温度超过 130℃,立即启动过温保护,停止输出脉冲,关断功 率管并进入异常保护模式. 峰值电流保护: 因外部变压器初级线圈的电流过大时,软启动结束后,如果在 PWM 开通的 500ns 时间内 检测到该电流达到 Ip 时,芯片立即关断功率管, 进入异常保护模式. 电源异常: 因外部异常导致VCC电压低于5V时,芯片将关断功率管,进行重新启动. 因外部异常导致VCC电压高于11V时,立即启动VCC过压保护,停止输出脉冲并进入异常 保护模式. 短路和过载保护 次级输出短路或者过载时,FB 电压会低于 1.25v;

在某些应用中,由于电机等感性负载 在启动时会需要较高的启动电流,可能导致电路短时间的过载,因此芯片第一次过载保 护的判定时间是 500ms.如果 FB 电压在 500ms 内恢复正常,芯片不会判定过载或短路;

如果 FB 电压在 500ms 内始终低于 1.25v,则判定为次级短路,立即关闭 PWM 输出并进入 异常保护模式,并将短路保护判定时间缩短为 32ms,直到短路状况解除. 次级开路保护 当在软启动时,如果检测到 Vor 过高, 立即关闭 PWM 输出并进入异常保护模式. 异常保护模式 芯片进入异常保护模式后,关闭 PWM 输出,启动 800ms 定时器.800ms 后,芯片重新复 位进入启动阶段. DK224离线式开关电源控制芯片 业务

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九、典型应用(12V/2A 输出离线反激式开关电源) 元器件清单 序号 元件名称 规格/型号 位号 数量 备注

1 保险丝 T2A/AC250V F1

1 2 压敏电阻 7D471 ZV1

1 3 二极管 1N4007 D1-4

4 4 二极管 1N4007 D5

1 5 二极管 SR540 D6,D7

2 6 电解电容 10uF/400V C1,C2

2 7 电解电容 22uF/50V C5

1 8 电解电容 1000uF/10V C7,9

2 9 工字型电感 2mH 0.25A L1

1 10 工字型电感 4.7uH 2A L2

1 11 涤沦电容 2G103J C3

1 12 瓷片电容

103 50V C4

1 13 瓷片电容

104 50V C10

1 16 高压电容

102 1KV C6

1 根据余量要求可适当删减

17 Y电容

222 C8

1 18 电阻 100K 0.25W R1

1 19 电阻 47R 0.25W R2

1 20 电阻 22R 0.25W R5

1 21 电阻 470R 1/6W R6

1 22 电阻 3.3K 1/6W R7

1 23 电阻 5.1K 1/6W R8

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6 24 电阻 10K 1/6W R9

1 25 电阻 9.1K 1/6W R10

1 26 IC DK1203 SOP-7 U1

1 27 光耦 EL817 U2

1 28 IC TL431 U3

1 29 变压器 EE19 T1

1 Lp=1.1mH,Np=127T*0.23mm(夹心 绕法) 线密绕3层,加2层线屏蔽 接地或者HV, Ns=10T*0.65mm三层 绝缘线,飞线 设计注意事项

1、功率器件是需要散热的,芯片的主要热量来自功率开关管,功率开关管与引脚 OC 相连接,所以在 PCB 布线时,应该将引脚 OC 外接的铜箔的面积加大并作镀锡处理, 以增大散热能力,适当的和变压器等发热元件拉开距离, 减小热效应;

同时这个部分也是 交流信号部分,在EMI/EMC 设计时这个位置尽量远离输入部分,如上图的 L1 左边部分 电路,尽量减小电磁/电容耦合.

2、芯片的 OC 引脚是芯片的高压部份,最高电压可达 600V 以上,所以在线路布置上 要与低压部份保证 1.5mm 以上的安全距离,以免电路出现击穿放电现象.

3、变压器的漏感 由于变压器不是理想器件,在制造过程中一定会存在漏感,漏感会影响到产品的稳 定及安全,所以要减小,漏电感应控制在电感量的 5%以内,三明治绕线方式可以减小漏 感. 离线式开关电源控制芯片 业务

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7 封装尺寸(DIP8) DK224离线式开关电源控制芯片 业务

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8 包装信息 12.

1、芯片采用防静电管包装 DK224离线式开关电源控制芯片 业务

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