TOPSwitchGX系列單片開關電源的快速設計法

需要指出，設計人員所預期的輸出功率值可能對應于幾種不同型號的芯片。此時從橫坐標垂直上移時所遇到的第一條實曲線，就代表輸出功率最小、成本最低的TOPSwitchGX芯片，而遇見的最后一條實曲線，則表示功率最大、效率最高、價格較貴的芯片。應根據實際情況合理地選擇。此外，若UO為5V～12V中間的某一數值，則可用外插法從兩條曲線中間找一個合適的工作點。注意，適當提升輸出電壓可以提高電源效率。例如在一個通用型12V、70W的設計曲線中，用TOP249Y估計有79.5％的效率，若將輸出電壓提升到19V，效率就將達到85％。而由TOP249Y構成交流230V輸入、輸出為48V、250W的敞開式開關電源，其效率可達84.5％。

1.4應用實例

例1設計一個寬范圍輸入、輸出為5V、30W的開關電源

從圖1所示曲線上可以查出，當PO=30W時可選TOP244芯片。此時交點所對應的電源效率為67.5％，TOP244的功耗為3.5W。若采用TOP245芯片，則效率可提高到70.5％，功耗也降至2.5W。當PD=1.5W時，可選Y封裝的芯片。

例2設計一個寬范圍輸入、輸出為12V、12W的電源適配器

由圖2上可以查出，適合PO=12W的芯片型號有兩種：TOP243、TOP244。所不同的是選擇TOP243時，η=82％，PD=0.7W；若選TOP244，則η=83％，PD=0.5W，考慮到電源適配器密封在塑料盒內，散熱條件較差，要求Tjmin≤100℃。對于DIP8B封裝的芯片，在印制板上用232mm2敷銅箔作散熱器時，其芯片結溫到周圍空氣的總熱阻RθA=35℃/W。假定最高環(huán)境溫度TAM=50℃，塑料盒內還有大約20℃的溫升△T，即盒內溫度T'A=TAM＋△T=70℃。根據下式可計算出額定輸出時芯片的最低結溫：

圖4固定輸入、12V輸出時PD與η、PO的關系曲線

表2寬范圍輸入、12V輸出時關鍵元件的典型參數

表1寬范圍輸入、5V輸出時關鍵元件的典型參數

Tjmin=T'A＋RθA·PD