深入解析NCP4355：低待机功耗的二次侧SMPS控制器

在当今追求节能环保的时代，电子设备的低功耗设计成为了工程师们关注的焦点。onsemi推出的NCP4355二次侧SMPS控制器，正是满足这一需求的优秀产品。本文将深入解析NCP4355的特点、功能以及应用，帮助电子工程师更好地了解和使用这款控制器。

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一、NCP4355概述

NCP4355是一款专为需要极低空载功耗的应用而设计的二次侧SMPS控制器。它能够检测“空载”条件，并使电源进入低功耗OFF模式。在OFF模式下，初级侧控制器关闭，由输出电容提供能量，从而消除了维持稳压所需的功耗。

二、产品特性

2.1 多种功能版本

NCP4355有A、B、C三个版本，各版本具有不同的特性：		NCP4355A	NCP4355B	NCP4355C
可调Vmin	否	是	是
电流调节	是	否	是
LED驱动器	是	是	否

2.2 电气特性

• 输入电压范围：3.5 V至36.0 V，适应多种电源环境。
• 低供电电流：小于100 μA，有效降低功耗。
• 高精度参考电压：±0.5%参考电压精度（$T_{J}=25^{circ} C$），确保稳定的输出。
• 控制环路：A和C版本具备恒压和恒流控制环路，实现更精确的控制。
• LED驱动：除C版本外，具备LED PWM调制驱动器，用于指示状态。
• 环保特性：这些器件无铅、无卤化物/无溴化阻燃剂，符合RoHS标准。

2.3 引脚功能

NCP4355A	NCP4355B	NCP4355C	引脚名称	描述
8	8	8	VCC	电源电压引脚
7	7	7	GND	接地
1	1	1	VSNS	输出电压感应引脚，连接到输出分压器
2	2	2	OFFDET	OFF模式检测输入，分压器提供可调的OFF模式检测阈值
-	3	3	VMIN	最小输出电压调整
3	-	4	ISNS	输出电流调节的电流感应输入，连接到接地支路的分流电阻
4	4	-	LED	PWM LED驱动器输出，通过外部串联电阻定义电流连接到LED阴极
6	6	6	FBC	电流吸收OTA放大器或驱动反馈光耦LED的放大器输出，同时连接补偿网络
5	5	5	ON/OFF	ON模式电流吸收，此输出在ON模式下将初级控制引脚保持在低电平

2.4 绝对最大额定值

在使用NCP4355时，需要注意其绝对最大额定值，超过这些值可能会损坏器件。例如，VCC的范围为 -0.3至40.0 V，结温范围为 -40至150 °C等。

三、工作原理

3.1 正常运行模式

在正常电源运行期间，NCP4355提供集成的电压反馈调节，取代了对并联稳压器的需求。输出电压通过VSNS引脚检测，与内部精确电压参考进行比较，电压差通过跨导放大器放大，输出电流连接到FBC引脚，驱动光耦实现初级侧的调节。

3.2 OFF模式

当检测到“空载”条件时，NCP4355进入OFF模式。此时，初级侧控制器关闭，输出电压下降到可调水平。当需要更多能量时，NCP4355通过ON/OFF光耦的ONOFF电流自动重启初级侧控制器。

3.3 电流调节（A和C版本）

输出电流通过与负载串联的分流电阻R11进行检测，电压降与内部精确电压参考VREFC进行比较，通过跨导放大器放大后输出电流到FBC引脚，实现电流调节。

四、应用信息

4.1 典型应用电路

NCP4355适用于多种应用，如笔记本电脑、游戏机和打印机的离线适配器，以及电视、机顶盒、显示器等的高功率AC - DC转换器。不同版本的IC具有不同的特点，在设计应用电路时需要根据具体需求选择合适的版本。

4.2 电源电压

IC通过VCC引脚供电，电源电压应从输出电压中获取，范围为4.5 V至36 V。电源电压应通过二极管D3与输出电压分离，并在VCC电容C6中存储一些能量，以确保在初级控制器启动前为ON/OFF光耦和NCP4355提供足够的能量。

4.3 电压调节路径

输出电压通过R4、R5和R6分压器在VSNS引脚检测，与内部精确电压参考比较后，通过跨导放大器放大，输出电流连接到FBC引脚，驱动光耦实现初级侧的调节。

4.4 电流调节路径（A和C版本）

输出电流通过分流电阻R11检测，电压降与内部精确电压参考VREFC比较，通过跨导放大器放大后输出电流到FBC引脚，实现电流调节。

4.5 OFF模式检测

OFF模式检测基于输出电压与加载固定电阻的电压比较。当输出电压下降到设定的最小值以下时，初级控制器开启，直到输出电容C1再次充电到标称电压。

4.6 最小输出电压检测（除NCP4355A）

最小输出电压水平定义了初级控制器从OFF模式重启的条件。可以通过与电压调节环路共享的分压器进行设置。

4.7 LED驱动器（除NCP4355C）

LED驱动器在VCC高于$V_{CCMIN}$且输出电压处于稳压状态时激活，由PWM调制逻辑信号控制的内部功率开关和外部限流电阻R3组成。

五、订购信息

器件	标记	可调V MIN	电流调节	LED驱动器	封装	包装
NCP4355CDR2G	NCP4355C	是	是	否	SOIC - 8（无铅）	2500 / 卷带
NCP4355ADR2G（已停产）	NCP4355A	否	是	是	SOIC - 8（无铅）	2500 / 卷带
NCP4355BDR2G（已停产）	NCP4355B	是	否	是	SOIC - 8（无铅）	2500 / 卷带

需要注意的是，部分器件已停产，如需相关信息，请联系onsemi代表。

六、总结

NCP4355是一款功能强大的二次侧SMPS控制器，具有低待机功耗、高精度控制等优点。工程师在设计电子设备时，可以根据具体需求选择合适的版本，并合理应用其各项功能，以实现低功耗、高性能的电源设计。你在使用NCP4355的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。