北京威旺達(dá)電子推出基于Starplug的小功率AC/DC轉(zhuǎn)換器放案,。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進(jìn)步,，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)師,、電路設(shè)計(jì)師實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新提供了一個(gè)先進(jìn)的技術(shù)平臺(tái)，從而有許許多多新穎的,、時(shí)尚的便攜式電子產(chǎn)品呈現(xiàn)在世人面前,，像PDA、3G手機(jī),、各種個(gè)人電子醫(yī)療保健裝置以及層出不窮的游戲機(jī)等等,。這些便攜式電子產(chǎn)品大多需要高檔的開關(guān)電源來(lái)供電或充電，此外,，還有許多先進(jìn)的便攜式儀器儀表,，工控裝置乃至像剃須刀這樣的日常用具也需要開關(guān)電源。正是在這種背景下,，PHILIPS推出了STARplug電源IC產(chǎn)品系列,。

       該系列不但滿足了便攜式電子產(chǎn)品微功耗、高可靠,、微小型化等要求,，還滿足了使用安全性和環(huán)保的需求。 

關(guān)于STARplug產(chǎn)品系列

       STARplug有兩個(gè)系列,，即TEA152X系列和TEA162X系列(見(jiàn)表1),。TEA152X系列是早在2000年9月問(wèn)世的，TEA162X系列則是對(duì)TEA152X系列的改進(jìn),，并于2004年5月定型的,，這兩者在框圖、電路結(jié)構(gòu),、外引線排列及絕大多數(shù)電參數(shù)都是相同的,。所不同的僅在芯片內(nèi)部高壓?jiǎn)?dòng)電流源上，TEA152X系列Icharge=1.5mA(典型值),，TEA162X系列Icharge=500uA(典型值),。
 

         注：表1只列出雙列直插式封裝，表貼的未列出,。

        STARplug采用多芯片結(jié)構(gòu),。所有控制部分用BiCMOS工藝集成在一個(gè)芯片上，而功率部分則用EZ-HV工藝做在另一個(gè)芯片上,，然后在同一個(gè)基片上優(yōu)化組合而成,。從制造工藝上看，飛利浦采用了先進(jìn)的全氧化隔離工藝(或稱介質(zhì)隔離工藝),，因此其有以下特點(diǎn)：
1. 可免除鎖定效應(yīng)(鎖定效應(yīng)是CMOS電路特有的一種失效模式),；
2. 可以方便地在同一個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)模擬，數(shù)字和功率電路的集成,；
3. 芯片面積也比標(biāo)準(zhǔn)的PN結(jié)隔離要??；
4. 漏電流極低，適于高溫環(huán)境下工作,；
5. 寄生電容小,，通過(guò)襯底產(chǎn)生的串?dāng)_和EMC的概率很小,；
6. 抵御外部電火花及反極性的能力強(qiáng),。

       這些都有利于支撐STARplug的高性能和高可靠性,。

       從電路設(shè)計(jì)上看,，一個(gè)重要的特點(diǎn)是提出了谷值轉(zhuǎn)換的概念。

       一般說(shuō)來(lái),，功率MOS管耗散的功率是開關(guān)電源自身功耗的主要來(lái)源,。它與電源的可靠性，穩(wěn)定性,，效率都密切相關(guān),。功率MOS管的功耗通常由三部分組成：

1. MOS管截止時(shí)的功耗，即VDS為高電平的功耗：這個(gè)功耗主要由漏極D和源極S之間的漏電流來(lái)決定,，與芯片制造工藝有關(guān),，IDS(off)通常在微安量級(jí)，因此這部分功耗極低,，一般可以忽略,。
2. MOS管導(dǎo)通時(shí)的功耗，即VDS為低電平時(shí)的功耗,，這個(gè)功耗主要決定于漏極和源極之間的導(dǎo)通電阻RDS(on),。這與芯片設(shè)計(jì)的幾何參數(shù)有關(guān)。
3. MOS管動(dòng)態(tài)功耗,，即MOS管由截止向?qū)ㄞD(zhuǎn)換,，或由導(dǎo)通向截止轉(zhuǎn)換時(shí)的功耗。這個(gè)功耗可用下式計(jì)算：
 

        飛利浦的電路設(shè)計(jì)師,，分析了上述公式,，認(rèn)識(shí)到要降低開關(guān)電源的動(dòng)態(tài)功耗，只能由降低轉(zhuǎn)換時(shí)的VDS和負(fù)載下降時(shí)的f入手,。通常VDS為380V左右,，如果利用電路諧振將VDS于谷底(接近于0V)時(shí)，使MOS管由截止進(jìn)入導(dǎo)通,，則MOS管的動(dòng)態(tài)功耗將下降幾個(gè)數(shù)量級(jí),。為此，在電路設(shè)計(jì)上,，加上了谷值檢測(cè)電路,，一旦電路諧振,，能正確地測(cè)出“谷底”，并在VDS進(jìn)入“谷底”之時(shí),，在柵極G和源極S之間輸入經(jīng)PWM后的脈沖上升沿,。

        上個(gè)世紀(jì)90年代的PWM芯片，工作頻率f大多為固定頻率,。為了降低功耗,，特別是降低待機(jī)功率，STARplug采取了可調(diào)變頻率的靈活電路設(shè)計(jì),。用戶設(shè)定的頻率為滿載時(shí)的工作頻率,。當(dāng)負(fù)載下降時(shí)，工作頻率也相應(yīng)下降,。從而保證了待機(jī)功耗低于100mW,。

        此外，STARplug系列芯片用高壓電流源來(lái)啟動(dòng),，一旦IC進(jìn)入正常工作狀態(tài),，則高壓電流源將自動(dòng)切斷，從而減少了電路的功耗,。由此可知,，電路的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。都貫徹了一條減少功耗的思想,，正是因?yàn)楣β蔒OS管和控制部份都有效地大幅度地減少了功耗,，因此就能夠?qū)⒐β势骷涂刂齐娐芳稍谝粋€(gè)封裝中，有效地減少了外圍元件,。另外為了使電路能可靠地工作,，還提供了完善的保護(hù)功能，包括了逐個(gè)周期過(guò)流保護(hù),、欠壓鎖定,、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)溫保護(hù),、繞組短路保護(hù),、退磁保護(hù)。

STARplug功能描述

1. STARplug的結(jié)構(gòu)

        圖1是STARplug的內(nèi)部電路框圖,。不難看出,，圖中包括功率MOS管和控制電路兩大部分。功率MOS管主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)功率的傳輸和轉(zhuǎn)換,。而控制電路則肩負(fù)三大任務(wù)：
        1. 實(shí)現(xiàn)所有保護(hù)功能的快速反應(yīng),。
        2. 谷值電平的準(zhǔn)確檢測(cè)。
        3. 工作周期的控制(即PWM功能),。
 

        STARplug是基于不連續(xù)方式(DCM)反激式拓?fù)湓O(shè)計(jì)的,。有兩種反饋方式：

        1．變壓器輔助繞組反饋，(此繞組同時(shí)用作IC的供電)(見(jiàn)圖2),。
 

         2．變壓器次級(jí)繞組經(jīng)光耦反饋(見(jiàn)圖3),。