使用FSDH321/DL0165/DM0265作为开关电源的技巧

FSDH321/DL0165/DM0265是美国仙童半导体公司（FAIRCHILD）开发的单片低功耗离线式开关电源集成电路，电源电压输出控制方式是电流型脉宽调制（PWM），有“绿色芯片”之称。其内部集成有击穿电压为650V的“敏感型”场效应晶体管、高压启动电流源、固定频率振荡器、内部偏置电路、软启动电路、脉冲前沿闭锁电路、过电压保护电路、欠电压保护电路、过载保护电路、异常过电流保护、过热保护电路、自动重启动电路等，其内部电路框图如图5-38所示。

图5-38 FSDH321/DL0165/DM0265内部电路框图

FSDH321/DL0165/DM0265的不同之处是输出功率、额定电流与振荡频率不同，具体参数见表5-8。

表5-8 FSDH321/DL0165/DM0265的输出功率

①最小的持续输出功率是在风冷密闭适配器中，环境温度为50℃的条件下测量得到的。②在任何设计中的最小峰值功率或在开放式设计中的最小持续输出功率（参考主要应用指南）。

该集成电路为8脚双列直插式（8DIP）封装，1脚为接地端，2脚为电源端，3脚为反馈输入端，4脚为开关管极限电流调整端，5脚为启动电压接入端，6、7、8脚接内部场效应晶体管的漏极，各引脚功能如图5-39所示。由该集成电路构成的开关电源具有适应市电范围宽、效率高、功耗低、电磁辐射小、电路简洁等优点。特别适合制作成本低、微型化的小功率开关电源，在数字电视机顶盒与DVD影碟机中应用十分广泛。

例如世纪星、卓异、亚视达、二菱等品牌卫星数字电视机顶盒与长虹DVB-C8800型有线数字电视机顶盒均采用了以DH321为核心元件的开关电源，从开关电源的构成来看，虽然都是以DH321为核心元件，但不同品牌数字电视机顶盒的开关电源又有所不同，现以长虹DVB-C8800型有线数字电视机顶盒为例，简述其工作原理。(www.xing528.com)

图5-39 FSDH321/DL0165/DM0265各引脚功能符号

长虹DVB-C8800型有线数字电视机顶盒开关电源原理图如图5-40所示。

图5-40 长虹DVB-C8800型有线数字电视机顶盒开关电源原理图

220V交流电经电源开关K01和熔断器送至抗干扰电路，滤除电网中的高频干扰信号，同时对开关电源产生的干扰信号起抑制作用。经抗干扰电路处理的220V交流电经过VD01～VD04组成桥式整流和C05滤波电路，得到约300V直流电压。300V直流电压一路经开关变压器一次绕组的1、3端加至集成电路DH321的6、7、8脚，即FS DH321内部的“敏感型”场效应晶体管漏极，另一路直接加到FS DH321的5脚，通过内部高压启动电流源对2脚外接电容C03充电，随着充电的进行，当2脚电压上升到大于12V时，高压电源源的供电自行切断，FS DH321内部各功能电路开始正常工作，此时开关管进入正常开关状态。电路起振后，改由开关变压器4、7绕组产生的感应脉冲电压经VD06整流、R04限流及C17滤波后产生的约14V直流电压为2脚供电。只要2脚电压不低于8V，电路就将锁定正常工作状态，当2脚电压低于8V时，高压启动电流源的供电立即接通，为2脚外接电容C03充电，只有当2脚电压回升到大于12V时，内部自动重启电路动作，实现电源的自动重启动。由于FS DH321内部集成了高压启动电流源，因而无需外加启动电路，大大简化了外围电路。电源正常工作后，开关变压器次级各绕组产生高频脉冲电压，分别经过整流、滤波后输出不同的电压，为主板各单元电路提供工作电源。

N02（PC817）和N03（AZ431）等元件组成电压取样、稳压电路，当因某种原因使输出电压升高时，取样电压比较放大器AZ431的控制端R电压也随之升高，使AZ431的K端电压下降，光电耦合器N02（PC817）内的发光二极管发光增强，光敏晶体管导通增强而内阻减小，流经DH321的3脚电流增大，因DH321内部集成有电流型PWM（脉冲宽度调制）控制器，经过脉宽调整，使开关管导通时间变短，开关变压器储能减少，输出电压降低，从而达到稳定输出电压的目的。当输出电压降低时，稳压控制与上述过程相反。

由FS DH321组成的开关电源具有多种完善的保护措施。当市电电压升高或稳压控制电路失控造成输出电压升高时，开关变压器4、7绕组上的电压也会升高，加至2脚的电压随之升高，当2脚电压超过19V时，内部过电压保护电路启动，开关管截止，实现过电压保护。当电源输入电压过低时，开关变压器4、7绕组上感应脉冲电压随之下降，FS DH321的2脚的电压也相应降低，当2脚电压低于8V时，内部欠电压保护电路启动，使开关管截止，起到欠电压保护作用。当电源过载时，FS DH321内部脉冲宽度控制器（PWM）输入端电压达到3V时，内部脉冲宽度控制器（PWM）输入端被切断，此时内部一个5UA电流源给FS DH321的3脚外接电容C16充电，当C16两端电压充到6V时，内部电路关闭电源开关管的激励脉冲，电源开关管截止，实现过载保护。电源的过电流保护电路及电流取样检测电路均集成在FS DH321内部，当因某种原因致使流经FS DH321内部场效应晶体管源极的电源增大时，FS DH321内部场效晶体管源极取样检测电阻两端压降增大，当开关管源极电源增大到1.2A时，开关管源极取样检测电阻两端电压达到阀值电压，内部电压比较器动作，开关管的激励脉冲被关闭，开关管截止，电源停止输出。FS DH321内部还集成了过热检测器，当内部温度达到140°C时，过热保护电路动作，开关管的激励脉冲被关闭，开关管截止，实现了过热保护。此外，R01、C06、D05组成消尖峰电路，吸收FS DH321内部开关管截止瞬间，开关变压器初级绕组产生的尖峰脉冲，达到保护开关管的目的。