Transcript AIC 產品綫計畫報告

坚持创新倡导绿色节能IC
PR8278/PR8278B应用说明
研发部
2012-06-21
( Preliminary V1.0) June. 2012
芯片综述
PR8278/PR8278B是一款含高压启动的电流模式PWM 控制器
IC。它具有的低待机功耗和完善的保护功能特性符合市场对新型
PWM芯片的需求；内置扩展频率功能，可以改善系统的EMI特性。
使用PR8278/PR8278B容易满足能源之星EPS 2.0版Ⅴ级能效标准。
PR8278/PR8278B适用于120W以内的AC-DC反激拓朴结构电
源。主要应用于离线式反激电源,开放式电源,TV电源,电池充电器,
AC/DC适配器等。
1
芯片特性一览表
型号
Hicup
模式
可调
OPP
补偿
X
电容
泻放
频率
65
KHz
高压
启动
LEB
抖频
待机
小于
(mW)
OTP
OLP
OVP
Gate
箝位
封装
PR8278
Y
N
Y
Y
Y
Y
Y
50
Y
Y
Y
Y
SOP-8L
PR8278B
Y
N
N
Y
Y
Y
Y
100
Y
Y
Y
Y
SOP-8L
PR8278
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
50
Y
Y
Y
Y
DIP-8L
PR8278B
Y
Y
N
Y
Y
Y
Y
100
Y
Y
Y
Y
DIP-8L
2
引脚说明
RT
HV
RT
HV
RT
HV
FB
NC
FB
NC
FB
VIN
CS
VDD
CS
VDD
CS
VDD
GND
GATE
PR8278 (SOP8)
GND
GATE
PR8278B(SOP8)
GND
GATE
PR8278/PR8278B(DIP8)
 PR8278适宜超低待机小于50mW应用,含有两个慢速高压 Diode，
无X泄放电阻。
 PR8278B适宜低待机小于100mW应用，含X泄放电阻。
 SOP8封装的PR8278/PR8278B具有固定的过功率(OPP)补偿功能。
 DIP8封装的PR8278/PR8278B具有可调的过功率(OPP)补偿功能。
3
PR8278(SOP8)典型应用SCH
AC
EMI
FILTER
~
Vo
NTC
RT
HV
FB
NC
CS
VDD
GND
GATE
PR8278(DIP8)
4
•
PR8278(DIP8)典型应用SCH
AC
EMI
FILTER
~
Vo
NTC
RT
HV
FB
VIN
CS
VDD
GND
GATE
PR8278(DIP8)
5
PR8278B(SOP8)典型应用SCH
AC
EMI
FILTER
~
Vo
NTC
RT
HV
FB
NC
CS
VDD
GND
GATE
PR8278B(SOP8)
6
PR8278B(DIP8)典型应用SCH
AC
EMI
FILTER
~
Vo
NTC
RT
HV
FB
VIN
CS
VDD
GND
GATE
PR8278B(DIP8)
7
IC内部框图
高压启动
专利技术
X-电容泻放电路
HV
专利技术
VDD
vth_otp
过温度补偿
1mA
OTP
UVLO_OK
100uA
Discharge
(PR8278)
BO/RT
vth_ovp
Latch
OVP
UVLO
Internal
Regulator
OVP
NC/VIN
CS
OCP comp
LEB
Reference
OCP
R
Logic
过电流保护
Slope
comp
过负载保护
Q
OLP
S
Gate 端箝位
Soft
Driver
GATE
Soft Start
PWM
FB
对EMI有益处
减少功率损耗
Green mode
减少待机损耗
Hiccup mode
OSC
对EMI有益处
f_spreading
8
GND
VFB对应系统工作状态
VFB
工作频率
工作模式
负载状况
系统状况
1.35＜VFB＜1.45V
22KHz
Hic-up
轻载
节电工作
1.45V＜VFB＜2.35
22~65KHz
PFM
轻载或中等负载
节电工作
2.35V＜VFB＜5V
65KHz
PWM
重载
正常工作
VFB ≥ 5V
0 KHz
OLP OR SCP
过载或者短路
PWM关断输出
9
X电容泻放电路
PR8278应用中去掉了接在AC输入端L和N之间的泄放电阻，在L
和N端分别接高压慢速二极管D1和D2到芯片的HV端。当插拔电源插
座时，X电容到HV端的放电回路速度比通过X泄放电阻放电更快，符
合安规规范。同时也省掉X泄放电阻上的功率损耗，可以降低待机功
耗，更加节能。
X电容泄放电路
10
过温度保护电路
PR8278/PR8278B的RT Pin上外接一个NTC电阻R，系统温度
升高时，R阻值降低，VRT电压降低,当VRT电压降到1V时，芯片关断
输出。该状态一直被保持且一直到系统断电后冷机一段时间重新加
电，芯片再次进入启动序列。这样有效的避免电源系统因元件过热
损坏。可依据下面公式计算R值。
100uA [ Rnom  K  (TOTP  Tnom )]  1V
TOTP  Tnom 
R nom  10 Kohm
K
说明：K是负温度系数的热敏电阻阻温系数；
Rnom 是常温下的电阻值；
TOTP热保护发生时热敏电阻上的温度。
R
RT
HV
FB
NC
CS
VDD
GND
GATE
PR8278/PR8278B
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用户定义VDD_OVP
当RT脚到VDD外接一个Zener时，可从用户的角度从芯片外
部自行设定VDD的OVP电压。
可依据下面公式计算用户自行设计的OVP电压。
Vth _ OVP  Vzener  4V
RT
HV
FB
NC
CS
VDD
GND
GATE
PR8278/PR8278B
12
VDD_OVP自动恢复
13
OLP自动恢复
VDD
4 cycle Time
16V
9.5V
OLP
OLP reset ( off )
t
FB
OLP delay time
5.0 V
OLP trip Level
t
Gate
Switching
Non - Switching
Switching
t
14
19V/3.42A反激电源SCH
L
R10
F1
NTC1
T1
DB1
LF1
C6
Vo+
L2
R1
MOV1
C1
CX1
C9
D6
C10
C2
Vo-
D3
N
D1
D2
R11
R12
D4
R13
U1
U2-A
C3
R2
HV
FB
VDD
R3
C7
PR8278
RT
GND
D5
R4
GATE
CS
C8
R14
R5
R6
U3
U2-B
R9
R15
C5
R16
R7
NTC2
C4
R8
CY1
15
19V/3.42A的BOM
元件
F1
规格
Fuse,3.14A/250Vac，Φ3.6×10mm
元件
规格
元件
R1
Resistor，270K
DB1
规格
Bridge ，KBP410，/1000V
NTC1
NTC 5D-9
R2
Resistor，0R
D1
NTC2
NC
R3
Resistor，0R
D2
MOV2
MOV 10D471
R4
Resistor，10R
D3
CX1
Capacitor，X2，0.47uF/275Vac
R5
Resistor，47R
D4
R6
Resistor，10K
R7
Resistor，680R
D6
R8
Resistor，0R33
LF1
R9
NC
L2
R10
Resistor，20R
U1
IC，PWM ，PR8278，SOP - 8
R11
Resistor，1K
U2
IC，Photocoupler ，P817C
R12
NC
U3
R13
Resistor，200K
Q1
R14
Resistor，10
R15
Resistor，30K
R16
Resistor，5.1M
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
C9
C10
CY1
E-Cap,120uF/400V
E-Cap, metal poly， 4.7nF/630V
E-Cap,22uF/50V
Capacitor，ceramic，330pF/100V
Capacitor，ceramic，1nF/100V
Capacitor，ceramic，1nF/100V
Capacitor，ceramic，470pF/100V
Capacitor，ceramic，33nF/100V
E-Cap,1000uF/25V
E-Capacitor,470uF/25V
Y-Capacitor，222pF/250Vac
ZD1
Diode， General, 1N4007
Diode， General, 1N4007
Diode， Fast, FR207
Diode， Fast， FR104
TVS, P6KE
Diode， Schottky，MBR20100
Inductor，choke，10mH min
Inductor，power choke，4.7uH
IC，TL431
N-MOSFET，FQP8N80
PQ3220
T1
Lp=420uH
Np：Ns：Nb：= 30 ：7 ：5
16
19V/3.42A的Demo
PR8278B（SOP8）
PR8278B Demo正面
17
4
故障对策
 现象1：系统无输出，保险丝无损坏。说明电源没有工作或进入
了保护状态。
首先要测量PWM控制芯片的VDD， 如果有启动电压，则开机
时测试PWM IC 的Gate 端，若有驱动脉冲输出，怀疑开关管不良
或者损坏；无驱动脉冲输出，怀疑控制芯片损坏。
测量PWM控制芯片的VDD无启动电压或者启动电压太低，怀
疑启动电阻过大或者损坏以及启动引脚上的元件有漏电现象，也有
可能VDD电容容值太小。
测量PWM控制芯片的VDD大于VDD_OVP,芯片发生了VDD过
电压保护。请检查变压器辅助绕组圈数和极性是否正确。另外当
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故障对策
光耦、输出电容和整流管失效，OVP也有可能被触发。
如果VFB 达到过载保护电压，也可能触发OLP保护；太小的反
馈电容Cb,输出电容失效，太大的光耦上串联的限流电阻Rd都可能
引开机OLP致使系统无输出。
 现象2：系统有输出，但输出电压偏低。说明闭合环路异常。
变压器绕组比例不合适；
电源负载有短路故障；
高压电解电容不良使电源带载能力差，接上负载输出电压往下掉。
开关管的性能下降，使开关管不能正常导通，带负载能力下降。
19
故障对策
 现象3：系统有输出，但输出电压偏高。说明闭合环 路异常。
依次检查直流输出、取样电阻、误差取样放大器（TL431）、
光耦、PWM控制芯片等电路构成的闭合的控制环路上的元件是有
异常异常。
 现象4：输出电压线性频率纹波过大
检查反馈环路带宽，过窄的带宽可能引起这种现象的发生。
增加串联在光耦LED上Rd电阻值或者增大R1和R2值（R1和R2比
值不变），可以增大带宽，从而改善该现象。
20
故障对策
 现象5：输出电压过冲
检查反馈环路的相位裕量，如果过冲发生在启动时，增加外
部软启动电路（Rs，Cs，Ds）在反馈网络上可解决；另外，电
源上电启动时MOSFET上的Vds过冲也会因增加该电路而降低。
≈
VO’
Rs
RD
VO
iD
Vo
ibias
Rbias
2K
R1
Ds
Cs
10uF
CF
RF
TL431
R2
21
故障对策
 现象6：系统效率太低
用低Rds(on)电阻的Mosfet；
输出整流管用低压降的；
变压器绕制方法；
保证Vds有余量可增大Snubber网络中R，减小C值；
RCD网络里D的选择在大于10W系统不建议用1N4007，它本身
的损耗大，并且使用它反压太低而影响初次级电流的转化速度。
这些都会降低效率，建议用FR*；如果由于结构原因导致漏感很
大，则考虑TVS。
对于频率可变的系统可提高开关频率来提高效率。
22
故障对策
 现象7：电源系统有啸叫声
电路板布线不恰当，造成干扰引发振荡而导致响声。
变压器制造工艺问题。浸漆烘干不到位，导致磁芯不牢固引起
机械振动而发出响声；气隙的长度不适合，导致变压器的工作
状态不稳定，也会发出响声；线包没有绕紧也可能导致响声。
元件的质量问题，输入滤波电容容量不足，输出整流管，功
率MOS管，RCD吸收回路的高压电容或Diode质量不好等，这
些问题都有可能导致震荡而引起响声。
电路设置的问题，光耦和TL431配对使用的时候偏置电流设置不
当会造成电路工作时处于不稳定产生了振荡而发出响声；TL431的输
出端和控制端之间的RC反馈设置不当也会造成振荡而引起响声。23
故障对策
 现象8：Sense电阻和电源控制芯片烧坏。
怀疑开关管被击穿，一般保险丝和负温度系数的热敏电阻也
很容易同时被烧坏。
24
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