高性价比、高稳定性家电领域电源芯片哪里寻？思睿达TT3215A 输出5V0.3A参考设计分享

TT3215A是一款低成本高精度待机电源芯片。内置功率管，极小的LEB时间可以实现AC264V输入，5V输出的应用需求。IC具有自供电能力无需启动电阻，同时IC具有多重保护功能。本设计为AC230V输入，使用DR9*12 工字电感设计。

 

TT3215A

 

主要特点

 

⚫ 内置650V高雪崩能力功率MOSFET

⚫ 内置高压启动和自供电电路

⚫ 适用于Buck、Buck-Boost等多种架构

⚫ 多模式输出（输出电压大于3.3V，可通过FB电阻调整或固定输出12V）

⚫ 输出功率可编程

⚫ 改善EMI的频率抖动技术

⚫ 优异的负载调整率和工作效率

⚫ 全面的保护功能：过载保护（OLP），过温保护（OTP），欠压保护（UVLO），FB短路保护， CS悬空保护， 输出过压保护，磁饱和保护等

 

基本应用

 

⚫ 非隔离辅助电源

⚫ 小家电

⚫ 智能家居

⚫ LED

 

引脚分布

 

 

引脚描述

 

典型应用

输出电压可调应用方案

固定输出12V应用方案

结构图

TT3215A内部简化图

极限参数

电气特性

（VDD=12V, TA=25℃除了另作说明）

工作原理描述

 

TT3215A集成PFM控制器及650V功率MOSFET，用于外围元器件精简的小功率非隔离开关电源，输出电压可通过FB电阻调整。TT3215A内置高压启动与自供电模块，实现系统快速启动、超低待机、自供电功能。该芯片提供了完整的智能保护功能，包括过载保护，欠压保护，过温保护，FB端开短路保护等。另外，TT3215A的降频调制技术有助于改善EMI特性。

 

高压启动与自供电

 

在启动阶段，内部高压启动管提供1.5mA电流对外部VDD电容进行充电；当VDD电压达到VDD_ON，芯片开始工作，高压启动管停止对VDD 电容充电；当VDD电压降低到VDD_OFF，内部高压启动管再次提供1.5mA电流对外部VDD电容进行充电；从而实现芯片自供电，无需辅助绕组或其他外围元件对芯片供电。

 

输出电压可调模式

 

FB端接分压电阻，芯片通过FB来检测输出电压。芯片允许用户通过调整FB端的分压电阻来调整输出电压，从而适应不同的功率应用要求。同时，用户可通过CS端外接的采样电阻RS来对系统的最大电感电流进行设定。其输出电压和最大电感电流分别由以下两式决定：

 

 

2-1：连续模式波形

 

2-2：断续模式波形

 

芯片通过FB管脚对输出电压进行采样，当FB电压低于内部基准电压，芯片开启集成的高压功率开关管，对储能电感充电，当电感电流达到用户设定的基准电流IPEAK，芯片关闭集成的高压功率管，由续流二极管对储能电感续流。图2-1和图2-2分别给出连续模式（CCM）和非连续模式（DCM）下系统关键节点工作波形。同时芯片集成负载补偿功能，可以提高恒压精度，实现较好的负载调整率。

 

固定输出12V模式

 

FB端接电容，系统通过VDD的电压来检测并调整输出电压，从而使输出电压固定为12V。同时，芯片允许用户通过CS端外接的采样电阻RS来对系统的最大电感电流进行设定。

2-3：连续模式波形

2-4：断续模式波形

 

VDD电压经过内部分压电阻分压得到采样电压VRF。当VRF电压低于内部基准电压，芯片开启集成的高压功率开关管，对储能电感充电，当电感电流达到用户设定的基准电流IPEAK，芯片关闭集成的高压功率管，由续流二极管对储能电感续流。图2-3和图2-4分别给出连续模式（CCM）和非连续模式（DCM）下系统关键节点工作波形。

PFM调制

芯片工作在PFM模式，当系统的负载降低时，芯片会自动降低系统的工作频率FSW，同时电感的峰值电流同样随系统工作频率FSW降低而降低，从而减小系统的开关损耗，提升系统工作效率并降低待机功耗。

软启动

为了避免非隔离系统启动阶段因进入深度CCM模式，带来较大电流尖峰。TT3215A设置软启动功能，在启动前数个开关周期内最高开关频率降低为25%和50%。同时芯片设计较小的LEB时间，以降低LEB时间内能量大小，以避免系统启动时的高电流尖峰。

智能保护

TT3215A具有全面的保护功能，包括：过载保护、过温保护、FB短路保护、CS过压保护，VDD欠压保护等功能，并且这些保护具有自恢复功能。

自动重启模式

当发生过载或短路等故障时，芯片进入到自动重启和VDD振荡模式中。在此过程中高压MOSFET不允许导通，同时VDD电容上电压持续在8.5V和11V之间振荡。通过芯片内部数字计数器对振荡周期的计数，数个周期后芯片退出保护模式并重新开始工作。如果障解除，系统开始正常工作；否则系统再次进入振荡模式。

特性曲线及波形(VDD=12V，TA=25℃除非特殊说明）

 

1、原理图、样机

 

 

2、BOM LIST

3、效率测试

4、线性、负载调整率

5、过流点测试

 

 

6、工作波形

 

264V 启动波形I_L3&V_D3

 

 

I_L3&V_D3 230VAC Io=0.3A

 

注意：在最大输入电压下带载启动，工字电感不能出现饱和，否则请使用更大截面积磁芯。工字电感的磁路易受到外部介质影响，同时也对外界电路影响较大，请慎重选择。

 

关于思睿达微电子

 

多种方案，欢迎随时交流沟通。思睿达联系人：何工 18923426660，E-mail：[e-mail]，欢迎来电咨询，申请样品。感谢！