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1、南京拓品微电子有限公司 NanJing Top Power ASIC Corp. 2012.4.24 Rev1.0 南京拓品微电子有限公司 DATASHEET （TP1000 高精度恒压/恒流原边反馈控制器） 南京拓品微电子有限公司 NanJing Top Power ASIC Corp. 2012.4.24 Rev1.0 高精度恒压高精度恒压/恒流原边反馈控制器恒流原边反馈控制器TP1000 系列系列 概述概述 TP1000 是一款高性能的 AC/DC 电源控制器，采用频率调制（PFM）模式，反激电路工作在断 续电流模式(DCM)下。芯片内置各种故障保护电路，可靠性极高。 TP1000 提供
2、精确的恒压/恒流(CV/CC)控制器，无需光耦、次级控制电路和环路补偿电路即可 实现系统稳定、可靠地工作，可以大大简化低功率 CV/CC 电源转换器的设计。该器件采用了革新 性的控制技术，能够提供极为严格的输出电压和电流调节。 TP1000 控制器工作效率高，并且无负载功耗小，典型值为 100mW220Vac。适用于输入宽电 压范围输出功率 0.5W-7.5W、输入窄电压范围输出功率 0.5W-10W，3-12Vdc 的 CV/CC 电源转换器 和适配器。 特性特性 初级控制技术实现恒压恒流输出 省略光耦和次级 CV/CC 控制电路 无需外部补偿电容，外围电路简单 内置线缆电阻补偿（0、+3%
3、、+6%等） 低启动电流 (8uA) 直接驱动低成本的 BJT 开关管 非连续工作模式下的反激拓扑结构 内置各端口故障保护 电压采样 FB 端口的悬空、 短路及固定电平 故障保护 限流采样 CS 端口的悬空、 短路及固定电平 故障保护 内置过压保护、欠压保护及过温保护 输出短路保护 应用应用 手机或无绳电话、PDA、MP3 等使用的充电器、适配器、白光 LED 驱动器 小家电电源转换器 典型电路典型电路 Vout+C1Q1Np NsVsIpVAUXNAUXLMRCSTP1000CSGNDC2L1R1R2C4C3+R6R5C6+R3R4C5D1D2D385265VacD4D5D6D7U1R7CC
4、VOBFB图 1 典型应用电路图（详细参数见规格书最后） 南京拓品微电子有限公司 NanJing Top Power ASIC Corp. 2012.4.24 Rev1.0 引脚排列引脚排列及描述及描述 俯视图俯视图 12300m45DSOT23-5L-封装 订单型号订单型号 TP1000D-SOT23-5L-R 器件标记器件标记 00Dm（m为生产标识，可变） （D 可变，详细见订单描述） 引引脚号脚号 引脚名引脚名 功能功能 1 VCC 芯片工作电源输入端 2 GND 接地端 3 FB 辅助绕组电压采样端 4 CS 初级线圈电流采样端 5 OB 三极管基极驱动端 订单描述订单描述 芯片打字
5、芯片打字 芯片型号芯片型号 线缆补偿线缆补偿 参数参数 Vout=5V 为例为例 封装封装 包装包装 00Am TP1000A 0% 0mV SOT23-5L REEL 00Dm TP1000D 3% 150mV SOT23-5L REEL 00Gm TP1000G 6% 300mV SOT23-5L REEL 功能功能模块框图模块框图 40mAVout-over+Load compensationSample& HoldDelay+CV_blockLogic controlStart-upDrvTon_DTon_DOBVccTon_maxFBVref =0.6VCSDrv+Sample& H
6、oldI-adjVref=1.2VTon_DCC_blockGNDENOSCLEBENsink+频率调制频率调制电路电路基区基区 电流电流 消除消除 电路电路图 2 功能模块框图 南京拓品微电子有限公司 NanJing Top Power ASIC Corp. 2012.4.24 Rev1.0 极限值范围极限值范围 参数 极限值 单位 电源输入 VCC -0.330 V OB、CS 端口电压 -0.310 V FB 端口电压 -2010 V 工作结温度 150 存储温度 -55 150 焊接温度（10S） 260 电性能参数电性能参数 （VCC =15V，TA=25 ，Vout=5V，TP10
7、00D 为例，有特别说明除外。 ） 参数 符号 条件 最小值 典型值 最大值 单位 芯片工作电源芯片工作电源 启动阈值电压 VCC (ST) VCC从 0 上升 13.5 14.5 16 V 最小工作电压 VCC (MIN) VCC下降 3.5 4.5 5.5 V 最大工作电压 VCC(MAX) 17.5 18.3 22 V 芯片工作电流 ICC(OPR) VCC=15V， 芯片启动 后（无负载） 350 500 uA 芯片启动电流 IST VCC=10V， 芯片启动 前 8 20 uA FB 反馈反馈 FB 反馈电压 VFB 1.188 1.2 1.212 V FB 端漏电流 IFB VFB
8、=4V 0.5 uA 电流采样电流采样 电流采样电压 VCS 594 600 606 mV CS 端漏电流 ICS VIS=4V 0.5 uA 三极管基区驱动三极管基区驱动 OB 驱动电流 40 mA OB 下拉 NMOS 管内阻 ONRAIk48. 0sin 0.83 1.5 开关频率 SWf 输出满载 68 KHz 负载补偿电压 Vcable kHzfSW68 0.15 V 南京拓品微电子有限公司 NanJing Top Power ASIC Corp. 2012.4.24 Rev1.0 典型特性曲线典型特性曲线（TA=25 ，Vout=5V，TP1000D 为例，有特别说明除外。 ） 4
9、.96-50-250255075100125150恒压（V）4.974.984.995.005.015.025.03温度环境（）110Vac220Vac500-50-250255075100125150 温度环境（）恒流（mA）505510515520525530535110Vac220Vac图 3.1 恒压输出 VS 温度（mAIout100） 图 3.2 恒流输出 VS 温度（VVout6 . 3） 4.54.74.94.34.13.93.73.53.3 -50-250255075100125150最小工作电压（V）温度环境（）14.314.514.714.113.913.713.513.
10、313.1 -50-250255075100125150温度环境（）启动阈值电压（V）图 3.3 最小工作电压 VS 温度 图 3.4 启动阈值电压 VS 温度 18.518.819.118.217.917.617.317.016.7 -50-250255075100125150 温度环境（）最大工作电压（V）666768656463626160 -50-250255075100125150 温度环境（）最大工作频率（KHz）图 3.5 最大工作电压 VS 温度 图 3.6 最大工作频率 VS 温度 南京拓品微电子有限公司 NanJing Top Power ASIC Corp. 2012.4
11、.24 Rev1.0 芯片启动芯片启动 TP1000 是一个节省成本的最优的离线式低功率 AC/DC 的 PFM 控制器，应用于电池充电器和 适配器。它采用原边控制方案，因此不需要光耦和次级 CV/CC 控制电路。专有的内置恒压恒流控 制能够完成高精度恒压/恒流控制，达到大多数充电器和适配器应用需求。 芯片启动前，VCC引脚通过启动电阻逐步充电。当 VCC的旁路电容完全被充到比启动阈值电压 VCC(ST)高时，使能 EN 信号有效使能控制信号，TP1000 开始进入启动状态。 在任意时刻，如果 VCC电压下降低于 VCC (MIN)下，那么所有信号被复位。EN 信号变低并且 VCC 电容被再次
12、向启动阈值电压点充电。 TP1000 具有低的 8uA 启动电流以至于能使 VCC充电到超过 VCC (ST)阈值并快速启动。因此用一 个大的启动电阻可以减小功率损耗。 GNDTP1000TD_ON D1C1VDCR+)(STCCVSTICCV图 4 启动电路 在这个过程中，如图 4 所示最大启动延迟时间可用下式计算： RIVVCRTSTDCSTCC OND)( 1_1ln (1) 由于芯片具有低启动电流的特性且考虑到空载的系统损耗，R 可取较大值，可在 1.5M3M （典型 2M）范围内选取，C1 推荐选用 4.7uF/25V。 南京拓品微电子有限公司 NanJing Top Power A
13、SIC Corp. 2012.4.24 Rev1.0 初级线圈峰值电流控制初级线圈峰值电流控制 初级电流采样通过CSR采样电阻设置，如图 5 所示 + C1TP1000OBFBCSGNDNpNsD1Co+VsVoIpVAUX NAUXLMRCS85265VacipvgQ1图 5 工作原理图 该电流线性上身斜率为： ML)t (vg dt)t (dip （2） 如图 3.6 所示，当电流)(tip上升到Ipk时，开关管 Q1 关断。初级线圈峰值电流为： CSCS RVIpk （3） 由于芯片内部集成了基区电流消除电路，故初级线圈峰值电流只与电压CSV相关。 因此，电感 LM上存储的能量为： 2
14、21IpkLEgM （4） 则从输入传输到输出的功率为： SWMfIpkLP2 21（5） 其中，SWf是开关工作频率。当峰值电流Ipk恒定，输出功率取决于开关频率SWf。在选定变压器和限流电阻CSR的情况下，ML和Ipk恒定不变， 则该芯片通过改变SWf来实现芯片的 CV/CC 工作。 南京拓品微电子有限公司 NanJing Top Power ASIC Corp. 2012.4.24 Rev1.0 恒压工作恒压工作 在 AC/DC 适配器中，通常以恒压模式工作，恒流部分是提供电流限制。工作于恒压模式时， 通过初级控制来调节输出电压。工作恒流模式时，芯片会随着输出电压的下降来调节工作频率使其
15、 输出电流恒定。 TP1000FBGNDVAUX NAUXR3R4图 6 恒压采样电路 如图 6 中， 通过电阻 R3 和 R4 分压采样辅助绕组去磁 2.5uS 处的电压， 并保持到下一采样周期。 采样电压与内部 1.2V 的基准电压进行比较放大，通过 PFM 控制电路调节芯片的工作频率。 图 7 辅助电压波形 辅助电压波形如图 7 所示，辅助绕组采样点电压为： VdVNNVO SAUX AUX (6) 其中，Vd是二极管正向导通电压，AUXN为辅助线圈匝数，SN为次级线圈匝数。 因此， 434 434 RRRVdVNN RRRVVO SAUX AUXFB (7)即 VdRRR NNVVAUXS FBO443(8) 式(8)中FBV为 FB 端采样比较点，VVFB2 . 1。在设计中，AUXN、SN、Vd、3R
