深入解析NCP4355：低待機(jī)功耗的二次側(cè)SMPS控制器

在當(dāng)今追求節(jié)能環(huán)保的時(shí)代，電子設(shè)備的低功耗設(shè)計(jì)成為了工程師們關(guān)注的焦點(diǎn)。onsemi推出的NCP4355二次側(cè)SMPS控制器，正是滿足這一需求的優(yōu)秀產(chǎn)品。本文將深入解析NCP4355的特點(diǎn)、功能以及應(yīng)用，幫助電子工程師更好地了解和使用這款控制器。

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一、NCP4355概述

NCP4355是一款專為需要極低空載功耗的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的二次側(cè)SMPS控制器。它能夠檢測“空載”條件，并使電源進(jìn)入低功耗OFF模式。在OFF模式下，初級(jí)側(cè)控制器關(guān)閉，由輸出電容提供能量，從而消除了維持穩(wěn)壓所需的功耗。

二、產(chǎn)品特性

2.1 多種功能版本

2.2 電氣特性

• 輸入電壓范圍：3.5 V至36.0 V，適應(yīng)多種電源環(huán)境。
• 低供電電流：小于100 μA，有效降低功耗。
• 高精度參考電壓：±0.5%參考電壓精度（$T_{J}=25^{circ} C$），確保穩(wěn)定的輸出。
• 控制環(huán)路：A和C版本具備恒壓和恒流控制環(huán)路，實(shí)現(xiàn)更精確的控制。
• LED驅(qū)動(dòng)：除C版本外，具備LED PWM調(diào)制驅(qū)動(dòng)器，用于指示狀態(tài)。
• 環(huán)保特性：這些器件無鉛、無鹵化物/無溴化阻燃劑，符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 引腳功能

2.4 絕對(duì)最大額定值

在使用NCP4355時(shí)，需要注意其絕對(duì)最大額定值，超過這些值可能會(huì)損壞器件。例如，VCC的范圍為 -0.3至40.0 V，結(jié)溫范圍為 -40至150 °C等。

三、工作原理

3.1 正常運(yùn)行模式

在正常電源運(yùn)行期間，NCP4355提供集成的電壓反饋調(diào)節(jié)，取代了對(duì)并聯(lián)穩(wěn)壓器的需求。輸出電壓通過VSNS引腳檢測，與內(nèi)部精確電壓參考進(jìn)行比較，電壓差通過跨導(dǎo)放大器放大，輸出電流連接到FBC引腳，驅(qū)動(dòng)光耦實(shí)現(xiàn)初級(jí)側(cè)的調(diào)節(jié)。

3.2 OFF模式

當(dāng)檢測到“空載”條件時(shí)，NCP4355進(jìn)入OFF模式。此時(shí)，初級(jí)側(cè)控制器關(guān)閉，輸出電壓下降到可調(diào)水平。當(dāng)需要更多能量時(shí)，NCP4355通過ON/OFF光耦的ONOFF電流自動(dòng)重啟初級(jí)側(cè)控制器。

3.3 電流調(diào)節(jié)（A和C版本）

輸出電流通過與負(fù)載串聯(lián)的分流電阻R11進(jìn)行檢測，電壓降與內(nèi)部精確電壓參考VREFC進(jìn)行比較，通過跨導(dǎo)放大器放大后輸出電流到FBC引腳，實(shí)現(xiàn)電流調(diào)節(jié)。

四、應(yīng)用信息

4.1 典型應(yīng)用電路

NCP4355適用于多種應(yīng)用，如筆記本電腦、游戲機(jī)和打印機(jī)的離線適配器，以及電視、機(jī)頂盒、顯示器等的高功率AC - DC轉(zhuǎn)換器。不同版本的IC具有不同的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)應(yīng)用電路時(shí)需要根據(jù)具體需求選擇合適的版本。

4.2 電源電壓

IC通過VCC引腳供電，電源電壓應(yīng)從輸出電壓中獲取，范圍為4.5 V至36 V。電源電壓應(yīng)通過二極管D3與輸出電壓分離，并在VCC電容C6中存儲(chǔ)一些能量，以確保在初級(jí)控制器啟動(dòng)前為ON/OFF光耦和NCP4355提供足夠的能量。

4.3 電壓調(diào)節(jié)路徑

輸出電壓通過R4、R5和R6分壓器在VSNS引腳檢測，與內(nèi)部精確電壓參考比較后，通過跨導(dǎo)放大器放大，輸出電流連接到FBC引腳，驅(qū)動(dòng)光耦實(shí)現(xiàn)初級(jí)側(cè)的調(diào)節(jié)。

4.4 電流調(diào)節(jié)路徑（A和C版本）

輸出電流通過分流電阻R11檢測，電壓降與內(nèi)部精確電壓參考VREFC比較，通過跨導(dǎo)放大器放大后輸出電流到FBC引腳，實(shí)現(xiàn)電流調(diào)節(jié)。

4.5 OFF模式檢測

OFF模式檢測基于輸出電壓與加載固定電阻的電壓比較。當(dāng)輸出電壓下降到設(shè)定的最小值以下時(shí)，初級(jí)控制器開啟，直到輸出電容C1再次充電到標(biāo)稱電壓。

4.6 最小輸出電壓檢測（除NCP4355A）

最小輸出電壓水平定義了初級(jí)控制器從OFF模式重啟的條件?？梢酝ㄟ^與電壓調(diào)節(jié)環(huán)路共享的分壓器進(jìn)行設(shè)置。

4.7 LED驅(qū)動(dòng)器（除NCP4355C）

LED驅(qū)動(dòng)器在VCC高于$V_{CCMIN}$且輸出電壓處于穩(wěn)壓狀態(tài)時(shí)激活，由PWM調(diào)制邏輯信號(hào)控制的內(nèi)部功率開關(guān)和外部限流電阻R3組成。

五、訂購信息

需要注意的是，部分器件已停產(chǎn)，如需相關(guān)信息，請聯(lián)系onsemi代表。

六、總結(jié)

NCP4355是一款功能強(qiáng)大的二次側(cè)SMPS控制器，具有低待機(jī)功耗、高精度控制等優(yōu)點(diǎn)。工程師在設(shè)計(jì)電子設(shè)備時(shí)，可以根據(jù)具體需求選擇合適的版本，并合理應(yīng)用其各項(xiàng)功能，以實(shí)現(xiàn)低功耗、高性能的電源設(shè)計(jì)。你在使用NCP4355的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。