时间:2025/12/26 19:20:26
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TOP247是Power Integrations公司推出的一款高集成度、单片式离线开关IC,广泛应用于中等功率的开关电源设计中。该器件将高压功率MOSFET、PWM控制器、多种保护功能以及高压启动电路集成在一个DIP-8或SMD封装内,显著简化了反激式转换器的设计流程。TOP247属于TOPSwitch-JX系列的一部分,具备出色的能效表现和系统可靠性,适用于待机电源、适配器、充电器、工业电源等多种应用场景。其设计理念是在不牺牲性能的前提下,最大限度地减少外部元器件数量,从而降低整体系统成本并提高可靠性。该芯片支持宽范围输入电压(通用输入85VAC至265VAC)或仅限于100-135VAC的限制输入模式,能够实现从几十瓦到上百瓦的输出功率等级,具体取决于散热条件和拓扑结构。此外,TOP247内置了频率抖动技术以改善EMI性能,并具有自动重启动、过温保护、过流保护等多重安全机制,确保在异常工作条件下仍能安全运行。
器件型号:TOP247
制造商:Power Integrations
系列:TOPSwitch-JX
封装类型:DIP-8, SMD
引脚数:8
最大漏源电压(VDS):700 V
连续漏极电流(ID) @25°C:7.4 A
峰值漏极电流:10 A
工作结温范围:-40°C 至 +150°C
存储温度范围:-55°C 至 +150°C
最大开关频率:132 kHz
启动电流:<50 μA
静态电流:<3.4 mA
反馈控制方式:光耦反馈(次级侧调节)
调制方式:PWM,可变频率/固定占空比限制
内置功率MOSFET:是
集成高压启动电路:是
频率抖动功能:是(用于EMI优化)
保护功能:过载保护(OLP)、过温关断(OTP)、输入欠压锁定(UVLO)、过流保护(OCP)
最小占空比:典型值约4%
最大占空比:典型值约78%
偏置电压范围:10 V 至 18 V(通过BP/M引脚)
TOP247具备高度集成化的设计特性,内部集成了一个700V的功率MOSFET和先进的多模式PWM控制器,能够在全负载范围内实现高效能运作。其采用的多模式操作策略可根据负载情况动态调整工作模式,在轻载或空载时自动进入突发模式(Burst Mode),有效降低待机功耗,满足全球日益严格的能源效率标准如Energy Star、DoE Level VI和EU CoC Tier 2等要求。该器件支持精确的电流限制设置,可通过外部电阻对峰值电流进行编程,提升了设计灵活性与安全性。同时,它采用了独特的“设计即保护”理念,所有关键保护功能均无需额外检测元件即可实现,例如线路欠压锁定(UVLO)和过压保护(OVP)可通过外部电阻分压网络设定阈值。
另一个显著特点是其自供电能力——通过内部高压电流源为控制电路提供启动电流,无需独立的辅助绕组即可完成上电初始化过程,这不仅减少了变压器设计复杂性,也提高了系统可靠性。当电源正常运行后,器件可通过偏置绕组或输出电压为控制电路供电,进一步提升效率。此外,TOP247引入了频率抖动技术,使开关频率在标称值附近微小波动,从而分散能量频谱,有效抑制传导和辐射EMI,有助于通过EMC认证而无需复杂的滤波电路。
该芯片还支持外部同步功能,允许与其他系统时钟同步以避免干扰,并具备自动重启动机制,在发生故障(如短路或过载)时自动切断输出并周期性尝试重启,防止持续过热损坏。其反馈环路由光耦和TL431等常见元件构成,实现次级侧稳压精度优于±5%,适用于对电压稳定性要求较高的应用场合。整体而言,TOP247以其高集成度、优异的能效表现和强大的保护功能,成为中小功率离线电源设计中的优选方案之一。
TOP247广泛应用于各类需要中等功率水平且强调高可靠性和高效率的交流-直流电源系统中。典型应用包括桌面电脑、打印机、扫描仪和其他办公自动化设备中的待机电源或主电源模块;消费类电子产品如液晶电视、音响系统、机顶盒和游戏主机所使用的内置或外置适配器;工业控制系统中的PLC电源、传感器供电单元以及小型电机驱动器的辅助电源。由于其具备良好的瞬态响应能力和稳定的输出调节性能,也被用于医疗设备中符合安全隔离要求的低功耗电源设计。
在通信领域,TOP247可用于路由器、交换机、IP摄像头等网络设备的嵌入式电源模块,尤其是在空间受限但需保证长期稳定运行的应用场景下表现出色。此外,它还可用于电池充电器设计,例如电动工具、UPS备用电源或便携式医疗设备的充电装置,能够适应宽输入电压范围并在不同电网条件下保持恒定输出。
得益于其内置多种保护机制和简化的设计流程,TOP247特别适合那些对产品上市时间敏感、追求低成本解决方案但仍需满足严格安规认证(如UL、TUV、CB等)的设计项目。工程师可以利用Power Integrations提供的PI Expert在线设计工具快速完成变压器计算、元件选型和PCB布局建议,大幅缩短开发周期。因此,无论是在商业、工业还是家用电器领域,TOP247都是一种成熟可靠、易于实施的电源核心器件选择。
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