SM4151 时间：2025/12/27 5:02:22 阅读：17

SM4151是一款由深圳市芯茂微电子有限公司（Formerly Silicon-Micro）推出的高性能、高集成度的原边反馈控制芯片，主要用于离线式小功率AC-DC开关电源系统。该芯片采用原边采样和原边调节（PSR, Primary Side Regulation）技术，无需使用光耦和TL431等次级反馈元件，从而简化了电源系统的整体设计，降低了成本，并提高了系统的可靠性。SM4151适用于充电器、适配器、LED照明电源等对体积、成本和效率有较高要求的应用场景。
　　该芯片内置高压启动电路，可在交流输入上电后快速启动，同时支持多种保护机制，如过流保护（OCP）、过压保护（OVP）、欠压锁定（UVLO）、过温保护（OTP）以及开环保护等，确保电源在各种异常条件下安全运行。SM4151采用SOP-7或类似小型封装，便于在紧凑型PCB布局中使用，是替代传统反激控制器的理想选择之一。
　　SM4151工作于准谐振（Quasi-Resonant, QR）或断续导通模式（DCM），可根据负载情况智能切换工作模式，实现全负载范围内的高效率转换。其内部集成了软启动功能，有效抑制开机时的电流冲击，延长系统寿命。此外，芯片具备良好的EMI性能优化设计，有助于通过电磁兼容性认证，满足工业和消费类产品的标准要求。

参数

型号：SM4151
　　封装形式：SOP-7
　　工作电压范围：10V ~ 28V
　　启动电流：＜5μA
　　典型工作电流：3.5mA
　　最大占空比：约80%
　　开关频率范围：50kHz ~ 100kHz（可变）
　　控制模式：原边反馈（PSR）
　　调节方式：PFM/PWM混合控制
　　输出功率范围：≤18W（通用）
　　基准电压精度：±1%（典型）
　　过温保护（OTP）：130°C（迟滞约20°C）
　　过压保护（OVP）：内置，可调
　　过流保护（OCP）：逐周期限流
　　驱动能力：图腾柱输出，最大灌电流/拉电流约500mA
　　工作温度范围：-40°C ~ +125°C
　　存储温度范围：-55°C ~ +150°C

特性

SM4151的最大特性之一是采用了原边反馈控制技术，无需次级反馈回路中的光耦和TL431，大幅减少了外部元器件数量，不仅降低了BOM成本，还提升了系统的长期可靠性。由于省去了光耦，避免了其老化导致的反馈漂移问题，在长时间运行中能保持稳定的输出电压精度。该芯片通过检测变压器原边绕组的反射电压来估算输出电压，结合内部精密参考源和补偿电路，实现精确的恒压（CV）调节。同时，SM4151还集成了恒流（CC）控制环路，适用于需要恒流输出的LED驱动应用，能够根据负载变化自动切换CV/CC模式，保证输出稳定。
　　该芯片具备智能多模式控制能力，能够在重载时进入PWM模式以保证稳定性，在轻载或空载时自动切换至PFM或打嗝模式（Burst Mode），显著降低待机功耗，轻松满足全球能效标准如Energy Star、DoE Level VI等要求。其准谐振（QR）控制逻辑可检测MOSFET漏源极电压的谷底（Valley Switching），在电压最低点开启开关管，减少开关损耗，提升转换效率，并改善EMI表现。此外，SM4151内置高压启动模块，可在AC输入接入后直接从高压母线为VDD电容充电，实现快速启动，无需额外启动电阻网络，进一步简化设计。
　　在保护功能方面，SM4151集成了全面的安全机制。包括逐周期过流保护（OCP），防止因负载短路或变压器饱和导致的电流过大；过压保护（OVP）可防止输出电压异常升高损坏负载；欠压锁定（UVLO）确保芯片在供电不足时不误动作；过温保护（OTP）在芯片温度超过阈值时自动关闭输出，待冷却后自动恢复。所有这些保护均具有自恢复或锁死可选设计，增强了系统的鲁棒性。此外，芯片还具备开环保护功能，当反馈回路失效时能及时关断输出，防止危险发生。

应用

SM4151广泛应用于各类小功率隔离型开关电源中，尤其适合对成本敏感且要求高可靠性的消费类电子产品。典型应用包括手机、蓝牙耳机、智能手表等便携设备的USB充电器，输出功率通常在5W至18W之间，支持5V标准电压输出。此外，它也常用于墙插式AC-DC电源适配器，如路由器、监控摄像头、智能家居控制面板等设备的供电单元，因其无需光耦的设计，非常适合追求薄型化和高集成度的产品结构。
　　在LED照明领域，SM4151被广泛用于非隔离或隔离式LED驱动电源设计，特别是球泡灯、日光灯管、吸顶灯等家用和商业照明产品。其内置的恒流控制功能可实现精准的LED电流调节，配合原边反馈技术，能够在不增加额外检测电阻的情况下完成恒流输出，提高系统效率并降低成本。由于支持宽输入电压范围（全电压输入85VAC ~ 265VAC），SM4151适用于全球通用输入的电源设计，适应不同国家和地区的电网环境。
　　此外，SM4151还可用于家电辅助电源、继电器电源模块、工业传感器供电等低功率直流电源场景。其高集成度和优良的动态响应能力使其在负载突变时仍能保持输出稳定，适合对电源稳定性有一定要求的控制系统。结合外围简单的RCD吸收电路和基本的反激拓扑结构，工程师可以快速完成一款符合安规和EMC要求的小功率电源设计。