ME8101应用指导(1)

应用指导书

样品名：M E8101

版本号：V1.0

日 期：2010-12-30

一、 芯片介绍与注意事项

引脚分配：

引脚名称 描述说明

O B功率管基极，启动电流输入，外接启动电阻

V C C供电脚

G N D接地脚

C T振荡电容脚，外接定时电容

F B反馈脚

I S开关电流取样与设置限定，外接电流取样电阻

O C输出脚，接开关变压器

O C输出脚，接开关变压器

二、 各脚的功能以及调试中注意事项：

1.O B功率管基极，启动电流输入，外接启动电阻：

设计时取两颗电阻分压，阻值取2-5M间，驱动电流最大为0.5m A.

2.V C C供电脚：

M E8101的启动阈值电压8.8V关断阈值电压4.3V。在调试计算中V C C辅助绕组电压一般设置在6-7V左右，目的是要保证空载时V C C稍超过关断阀值电压2-3V，同时保证满载时V C C电压不能大于9V，可以使系统比较稳定。当V C C大于9V时，芯片就进入到V C C稳压模式，此时电源工作在初级限压限功率状态。次级回路不能起到稳压作用。

由V C C脚设置的过压与欠压保护

I C具有带迟滞的欠电压保护功能。在V C C电压达到8.8V时I C开始启动，这个初始的启

动电压有驱动电阻提供，输入的高电压通过驱动电阻注入开关管的基极，放大的I c电流在I C内部经过限制电路对V C C电容充电，从而形成驱动电压。在I C正常工作时应保持V C C电压在4.8-9V之间（包括满负载输出的情况），若V C C电压下降到4.3V则振荡器将进入关闭状态，V C C进一步降低到3.8V时，I C即开始重新启动。（如图1所示）

图1

I C内部V C C具有一个上限电压比较器控制，若V C C试图大于9.6V，则比较器动作，F B将

被下拉，锁定V C C至9.6V，达到过电压的限制功能。利用此功能可以方便的实现前端的电压反馈功能，也可避免输出开环时的输出电压大幅度升高现象，保障负载的安全。因为此特性的存在，V C C的设计应保持在合适的范围，避免在大输出负载时V C C的上升过高，

I C过压限制动作导致的输出电压下降现象。

3.G N D：芯片的接地端子。

4.振荡电容脚，外接定时电容。

这个脚接一只电容C T用来控制开关周期，内部电流源对C T电容进行100u A左右的恒流充电形成时钟的上升沿，在充电电压至2.5V时，内部将以1.9m A的下拉电流对C T放电，形成时钟的下降沿，完成一个时钟周期，根据C*U=I*T推出一个时钟周期约为：T=C T*24000（s），F s=1/T(H z)。尽管双极型电路也能工作在较高的频率下，但对于双极功率开关而言，仍需考虑存储时间对开关损耗的影响。通常比较合适的开关频率约在70K H z以下。在一般的应用场合可将我们的M E8101的C T电容按680P F配置，此时对应的工作频率约为61K H z左右。

5.F B反馈电压输入端：

在正常工作状态，FB的电压将决定最大开关电流的值，此电压越高开关电流越大（仅受限于峰值电流限制）。FB引脚内部上拉600uA电流源，下拉电阻约33KΩ（近似等效值）。此外在F B电压低于1.8V时，将使振荡周期加大，开关频率下降，低于1.8V越多，开关频率将越低。外接F B电容将对反馈带宽产生影响，进而影响某些外部参数，比如瞬态特性。对于F B电容的值，典型的应用可在10-100n F之间根据反馈回路的频率特性进行选取，一般应用可以使用22n F。（图2）

图2

6.C S原边电流采样端：开关电流取样与设置限定，外接电流取样电阻

C S端是电流采样端，峰值电流预检测阈值是580m V,在这之后会有一个前沿消隐L E B，

当功率管打开时，过冲电流会产生在采样电阻上。为了避免开关误操作，人为产生一个 150n s的延时，关闭内部电流采样比较器，使得功率管不会被误操作而关闭。这个脚不能外接电容，只接采样电阻到地。

7.（8）输出脚，驱动开关变压器：

O C上限电流：F B=6V，F B下拉电流开始动作时的最小O C电流。斜坡电流驱动： 指功率管基极驱动O B开电流是I S的函数，当I S=0V时O B开电流约40m A，然后O B开电流随I S 线性增加，当I S增加到0.6V时，O E开电流约120m A

三、其他的注意事项：

1、散热的要求，

对于一个典型的功率开关而言，应使用必要的散热措施，以避免过高的温度导致热保护。

I C内部主要的发热是开关管的开关损耗产生的热量，因此恰当的散热位置是I C的P I N-7,8脚，一个易于使用的方法是在P I N-7,8脚铺设一定面积的P C B铜箔，尤其在铜箔之上镀锡处理将大大增加散热能力。对于一个85-265V输入，12W输出的典型应用，200m m2的铜箔面积是必要的。

2、过温保护

IC内部集成了精确的过温保护功能。在芯片内部温度达到140℃时，热保护电路动作，将时钟信号下拉，使开关频率降低，降低功耗。开关频率随温度的升高而降低，直至振荡器关闭。

四、功能框图与应用电路：

1.功能框图

2应用电路

三、M E8101变压器图

四、D e m o板清单

序号 元件名称 规格/型号 封装 数量 标号 1电阻 2.2Ω/2R212062R5,R6 222Ω/22012061R8 310K/200212061R9

41kΩ 12061R10 53K/30212061R11 62M12061R3

72M12061R4 8220K12062R1,R2 92.4K08051R12 109.3K08051R13 11瓷介电容 681J/50V C T51C4 12102/1K V C T52C3,C9 13贴片电容 103/50V08051C6 14104/50V08051C10 15Y电容 222M/400V1C Y1 16电解电容 10u F/400V2C1,C2 17100u F/16V1C5 18470u F/16V2C7,C8 19整流桥 M B6S S M D-41D B1 20二极管 F R107D O-412D1,D2 21S R5100D O-201A D2D3,D4 22工型电感 D R8*10，80m H D R08101L1 2310u H C T51L2

24变压器 E F20E F20-P101T1

25保险管 F1.5A/250V D4*10m m1F1

26压敏电阻 M Y G471K C T71M O V1 27I C M E8101D I P-81U1

28P C817C D I P-41D Z1 29T L431A Z T O921U2

30线路板 P C B,33*65m m1

五、关键电气参数

1. 空载功耗及输出电压：

2. 能源之星效率:

输入电压 空载输入电流 空载功耗 空载输出电压

要求范围 判定 85V A C /50H Z 2.5 m A 95m W 12.10V ＜0.3W O K 115V A C /50H Z 2 m A 95m W 12.10V ＜0.3W O K 230V A C /50H Z 1.7 m A 140m W 12.10V ＜0.3W O K 265V A C /50H Z

1.77 m A

162m W

12.10V

＜0.3W

O K

输入电压

负载 情况 输出 电压 输出 电流 输入 功率 效率 平均 效率 要求 范围

判定 25%

12.10V 0.25A 3.8W 79.6%

50% 12.08V 0.50A 7.59W 79.5% 75% 12.07V 0.75A 11.25W 80.5% 115V A C /50H Z

100% 12.06V 1.00A 15.0W 80.4% 80% ≥78% O K

25%

12.09V 0.25A 3.79W 79.7% 50% 12.08V 0.50A 7.34W 82.3% 75% 12.07V 0.75A 10.99W

82.4%

230V A C /50H Z

100%

12.06V

1.00A

14.50W 8

3.17% 81.8% ≥78% O K