IC 及系統(tǒng)級保護(hù)功能

設(shè)計師經(jīng)常擔(dān)心的電路元件是功率MOSFET。與市場上其他許多額定值為600V的MOSFET相比，U1中集成功率MOSFET的700V源極可提供額外的裕量。U1采用限流點降低及輸入電壓升高來限制過載期間的漏電能量。這樣可使由R3、R4、C4及D5組成的簡單緩沖吸收電路對功率MOSFET提供全面保護(hù)。此外，U1中所集成的快速輸入過壓抑制電路，可在檢測到輸入電壓瞬變時禁止開關(guān)。由于能夠?qū)斎氩钅＠擞刻峁┥鲜鲭p重保護(hù)，因此可以省去常用于提供輸入保護(hù)的金屬氧化物壓敏電阻(MOV)，同時不會降低電源可靠性。

輸出保護(hù)
為確保負(fù)載的安全性，應(yīng)提供輸出過壓保護(hù)。如果電源反饋環(huán)路中的元件發(fā)生故障（如光耦器），則可能會產(chǎn)生危險的高輸出電壓。TOPSwitch-HX中包含集成的輸出過壓及過功率保護(hù)電路。一旦因輸出過載或開環(huán)故障導(dǎo)致C6上的偏置繞組輸出電壓升高，VR1將導(dǎo)通并使電流流入V引腳，從而觸發(fā)鎖存關(guān)斷。為了防止因短時間過載而引起錯誤觸發(fā)，可在VR1與C6之間實施簡單的RC延遲電路。

輸出過載保護(hù)是一項必備功能，特別是在驅(qū)動電機的應(yīng)用中。在輸出過載故障條件下（如電機停轉(zhuǎn)），控制器不得提供這種可損壞負(fù)載的電流，或者不得損壞電源內(nèi)的元件。在U1中，這種保護(hù)是通過控制功率因數(shù)(I2f)和通過利用X引腳輸入控制限流點來實現(xiàn)的。在反激式轉(zhuǎn)換器中，輸出功率是LI2f的函數(shù)，其中，L是初級電感值，I是峰值初級電流，f是開關(guān)頻率。將I2f合并到單個數(shù)據(jù)手冊參數(shù)中后，與I和f為獨立變量時的設(shè)計值相比，給定輸出功率所需的電感值將減小。這樣會減小在最低輸入電壓的最差條件下提供滿功率所需的初級電感值。X引腳允許在外部設(shè)定器件限流點，還可以使用兩個電阻對X引腳進(jìn)行配置，以降低限流點并提高輸入電壓。這樣可以拉平將會出現(xiàn)的過載功率隨輸入電壓變化的曲線。

過熱保護(hù)
U1中的過熱保護(hù)由精密的模擬電路提供，當(dāng)結(jié)溫超過熱關(guān)斷溫度（典型值142℃）時，該電路就關(guān)斷輸出MOSFET；當(dāng)結(jié)溫冷卻到遲滯溫度以下時，該電路將重新恢復(fù)正常工作。采用75℃（典型值）的遲滯可防止因持續(xù)故障而使PC板出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。通過將U1設(shè)計為溫度最高的元件，這種內(nèi)部過熱關(guān)斷功能還可以對整個電源提供過熱保護(hù)。

使用分立元件來實現(xiàn)上述多種保護(hù)功能的內(nèi)建是件非常困難且費用昂貴的事情，特別是在解決與器件容差相關(guān)的問題時。對于低成本或空間受限的應(yīng)用而言，這些困難又會使保護(hù)功能齊備的電路的尺寸和成本成為實現(xiàn)設(shè)計的嚴(yán)重障礙。而開關(guān)IC（如TOPSwitch-HX）內(nèi)所集成的保護(hù)功能，可以使設(shè)計師集中精力設(shè)計具有成本優(yōu)勢的高性能產(chǎn)品，并有信心確保其完全可靠。