Nowa rodzina układów TOP-SWITCH firmy Power Integrations

Elektronika Praktyczna 5/97

N O W E P O D Z E S P O Ł Y

Producenci zasilaczy o†mocy wyjúciowej

ograniczonej do 25W stanÍli przed duøym
dylematem - ktÛre rozwi¹zanie wybraÊ - czy
zastosowaÊ tradycyjne uk³ady liniowe, czy
uk³ady impulsowe. Uk³ady impulsowe s¹
mniejsze, lecz uk³ady liniowe s¹ taÒsze.
Uk³ady impulsowe pracuj¹ce przy duøych
czÍstotliwoúciach wymagaj¹ mniejszych
transformatorÛw. Transformatory stanowi¹
duøy udzia³ w†ca³kowitej masie zasilaczy
opartych na uk³adach liniowych. Uk³ady im-
pulsowe zapewniaj¹ duøe moøliwoúci regu-
lacji napiÍcia sta³ego przy szerokim zakresie
napiÍcia wejúciowego AC. Jednak po zredu-
kowaniu elementÛw potrzebnych do budowy
zasilacza impulsowego w†oparciu o†uk³ady
nowej generacji jego koszt ca³kowity
uwzglÍdniaj¹cy rÛwnieø zmniejszenie wy-
miarÛw p³ytki drukowanej jest konkurencyj-
ny do uk³adÛw w†technologii tradycyjnej.

Duøym problemem by³o opracowanie ta-

nich uk³adÛw wysokiej skali integracji dla
zasilaczy duøej mocy. Power Integrations
rozwi¹za³a to zadanie przy pomocy w³asnej
technologii uk³adÛw scalonych oraz daj¹c
gotowe przyk³ady rozwi¹zaÒ problemÛw ja-
kie mog¹ napotkaÊ konstruktorzy. Rodzina
uk³adÛw PWM w†wygod-
nych do zastosowania trÛj-
nÛøkowych obudowach TO-

220 stanowi duøy
skok na nastÍpne
poziomy integracji
uk³adÛw zasilaj¹-

cych.

Uk³ady TOPSwitch zawieraj¹ teoretycznie

najmniejsz¹ liczbÍ wyprowadzeÒ potrzeb-
nych dla prze³¹czania (dwa) oraz kontroli
(jedno) w†zasilaczach impulsowych. Uk³ady
te s¹ w†pe³ni zintegrowanymi kontrolerami
PWM zawieraj¹cymi wzmacniacz b³Ídu
z†kompensacj¹, tranzystor mocy MOSFET na
napiÍcie 350V lub 700V oraz inne uk³ady
do sterowania i†zabezpieczeÒ, co w†ogrom-
nym stopniu redukuje liczbÍ elementÛw na
p³ytce drukowanej. Zak³ada siÍ, øe zastoso-
wanie technologii TOPSwitch pozwala na
zaoszczÍdzenie ok. 50 elementÛw dyskret-
nych oraz ogromnie u³atwia projektowanie
uk³adÛw zasilaczy. Na rys.1 przedstawiono
schemat elektryczny przetwornicy zbudowa-
nej w†tradycyjny sposÛb, a†na rys.2 schemat
elektryczny przetwornicy z†uk³adem TOPS-
witch.

Do chwili obecnej znane by³y i†stosowane

przez producentÛw zasilaczy uk³ady PWR-
TOP200, ktÛre mog³y byÊ zastosowane w†za-
silaczach o†mniejszych mocach. W†kwietniu
1997 roku firma Power Inegrations przedsta-
wi³a now¹ rodzinÍ TOPSwitch-II , ktÛra po-
zwala na rozszerzenie zastosowaÒ uk³adÛw

Nowa rodzina układów
TOP−SWITCH firmy

We wspÛ³czesnych czasach,

kiedy to panuje niezwykle ostra

konkurencja wúrÛd producentÛw

urz¹dzeÒ elektronicznych, g³Ûwny

nacisk k³ad¹ oni na zmniejszenie

kosztÛw produkcji, przy

jednoczesnym rozszerzeniu

moøliwoúci technicznych wyrobÛw.

Cykle projektowania urz¹dzeÒ

zosta³y obecnie skrÛcone do kilku

miesiÍcy, a†projektanci s¹

w†stanie zwiÍkszyÊ moøliwoúci

uk³adÛw scalonych o†kilka

procent miesiÍcznie. Nieco inaczej

wygl¹da³a do niedawna sytuacja

w†przypadku uk³adÛw

zasilaj¹cych.

Rys. 1.

Elektronika Praktyczna 5/97

N O W E P O D Z E S P O Ł Y

w†zasilaczach od 0.5W do 150W przy tych
samych kosztach. MoøliwoúÊ dostarczania
mocy na poziomie 150W pozwala na roz-
szerzenie stosowania uk³adÛw TOPSwitch
w†nowych aplikacjach, takich jak: zasilacze
do PC, zasilacze do monitorÛw komputero-
wych, urz¹dzeÒ audio. Pozwala to ograni-
czyÊ koszt produkcji tych urz¹dzeÒ, ktÛrych
konstrukcja oparta by³a do tej pory na duøej
liczbie elementÛw dyskretnych. Moc potrzeb-
na w†stanie ìstand byî 0.5W i†w†stanie pracy
150W monitora komputerowego moøe byÊ
dostarczana przez jeden uk³ad TOPSwitch.
Monitory wymagaj¹ rÛwnieø innych napiÍÊ
pomocniczych, ktÛre mog¹ byÊ dostarczane
takøe przy wykorzystaniu TOPSwitch.
W†przypadku innych urz¹dzeÒ audio/video
uøycie uk³adÛw TOPSwitch pozwala na wy-
eliminowanie ciÍøkich transformatorÛw sie-
ciowych.

Rodzina TOPSwitch-II jest now¹, znacznie

bardziej rozbudowan¹ wersj¹ pierwszej ge-
neracji TOPSwitch. Jest to zintegrowany
uk³ad PWM z†wbudowanym tranzystorem
MOSFET o†napiÍciu 700V oraz wieloma in-
nymi elementami dyskretnymi. Jest on w†pe³-
ni zgodny z†uk³adami pierwszej generacji,
moøna je wiÍc natychmiast zastosowaÊ w†op-
racowanych juø aplikacjach lub nowych, wy-
magaj¹cych wiÍkszej mocy i†jednoczesnego
ograniczenia kosztÛw produkcji. G³Ûwnym
udoskonaleniem tych uk³adÛw jest powiÍk-
szenie mocy wyjúciowej, lepsze wykonanie
i†zmniejszenie kosztÛw. Specjaliúci z†Power
Integrations zak³adaj¹ 30% oszczÍdnoúÊ
kosztÛw przy zastosowaniu nowej rodziny
TOPSwitch-II.

Rodzina TOPSwitch-II zawiera uk³ady

przeznaczone do wielu zastosowaÒ w†zaleø-
noúci od ø¹danej mocy wyjúciowej. Dla za-
stosowaÒ takich jak ³adowanie akumulato-
rÛw telefonÛw komÛrkowych poleca siÍ
TOP221P dostarczaj¹cy do 6W przy zasila-
niu 85-265V AC. Dla zasilaczy komputerÛw
PC poleca siÍ TOP227Y dostarczaj¹cy 150W
przy zasilaniu 230V AC lub 100/115V AC.
Rodzina uk³adÛw TOP221..227 jest dostÍpna
w†obudowach trÛjnÛøkowych TOP-220. Ro-
dzina TOP221..224 jest dostÍpna w†obudo-
wach DIP-8 i†moøe dostarczaÊ moc do 31W.
Przy odpowiednim zaprojektowaniu p³ytki
drukowanej dla wykonania DIL moøemy
uzyskaÊ radiator odprowadzaj¹cy ciep³o co
pozwoli na wykorzystanie pe³nej mocy uk³a-
du (rys.3).

Dla pe³nego zrozumienia i†standaryzacji

metod projektowych, a†co za tym idzie, rÛw-
nieø gotowych wyrobÛw firma Power Inter-
grations dostarcza pe³ny zestaw narzÍdzi pro-
jektowych. Pozwala to producentom rozpo-
czynaj¹cym dopiero stosowanie uk³adÛw se-
rii TOPSwitch-II. Pierwszym z†narzÍdzi pro-
jektowych jest zestaw RD4 przeznaczony dla
producentÛw zasilaczy do 150W zawieraj¹cy
uk³ad TOP227Y. Drugim zestawem jest RD5
pozwalaj¹cy na projektowanie uk³adÛw do
15W przy zasilaniu 85..256V AC zawieraj¹cy
TOP224P w†obudowie DIL-8.

Oba zestawy bÍd¹ dostÍpne od maja 1997

roku u†autoryzowanych dystrybutorÛw firmy
Power Integrations.
Waldemar Jaworski

Rys. 2.

Rys. 3.

Tabela 1.

OBUDOWA TO−220

TYP

MAX

TOP221Y

7..12W

TOP222Y

15..25W

TOP223Y

30..50W

TOP224Y

45..75W

TOP225Y

60..100W

TOP226Y

75..125W

TOP227Y

90..150W

OBUDOWA DIP8

TYP

MAX

TOP[221P

6..9W

TOP222P

10..15W

TOP223P

15..24W

TOP224P

19..31W