TOPSwitchGX系列单片开关电源的快速设计法

需要指出，设计人员所预期的输出功率值可能对应于几种不同型号的芯片。此时从横坐标垂直上移时所遇到的第一条实曲线，就代表输出功率最小、成本最低的TOPSwitchGX芯片，而遇见的最后一条实曲线，则表示功率最大、效率最高、价格较贵的芯片。应根据实际情况合理地选择。此外，若UO为5V～12V中间的某一数值，则可用外插法从两条曲线中间找一个合适的工作点。注意，适当提升输出电压可以提高电源效率。例如在一个通用型12V、70W的设计曲线中，用TOP249Y估计有79.5％的效率，若将输出电压提升到19V，效率就将达到85％。而由TOP249Y构成交流230V输入、输出为48V、250W的敞开式开关电源，其效率可达84.5％。

1.4应用实例

例1设计一个宽范围输入、输出为5V、30W的开关电源

从图1所示曲线上可以查出，当PO=30W时可选TOP244芯片。此时交点所对应的电源效率为67.5％，TOP244的功耗为3.5W。若采用TOP245芯片，则效率可提高到70.5％，功耗也降至2.5W。当PD=1.5W时，可选Y封装的芯片。

例2设计一个宽范围输入、输出为12V、12W的电源适配器

由图2上可以查出，适合PO=12W的芯片型号有两种：TOP243、TOP244。所不同的是选择TOP243时，η=82％，PD=0.7W；若选TOP244，则η=83％，PD=0.5W，考虑到电源适配器密封在塑料盒内，散热条件较差，要求Tjmin≤100℃。对于DIP8B封装的芯片，在印制板上用232mm2敷铜箔作散热器时，其芯片结温到周围空气的总热阻RθA=35℃/W。假定最高环境温度TAM=50℃，塑料盒内还有大约20℃的温升△T，即盒内温度T'A=TAM＋△T=70℃。根据下式可计算出额定输出时芯片的最低结温：

图4固定输入、12V输出时PD与η、PO的关系曲线

表2宽范围输入、12V输出时关键元件的典型参数

表1宽范围输入、5V输出时关键元件的典型参数

Tjmin=T'A＋RθA·PD