NCP1236：固定频率反激式转换器的理想之选

在电源设计领域，选择一款合适的控制器对于构建安全、高效的电源至关重要。今天我们要探讨的主角——安森美半导体的NCP1236，就是一款专为固定频率反激式转换器打造的高性能控制器。

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关键特性与优势

1. 模式控制与补偿

• 电流模式控制：采用电流模式控制，初级峰值电流由反馈（FB）电压永久控制。这不仅确保了最大的安全性，还能在不连续导通模式（DCM）下使系统的频率响应保持一阶，从而简化了反馈回路的设计。此外，由于其固定的斜坡补偿，该控制器还能用于宽输入电压范围的连续导通模式（CCM）应用，防止出现次谐波振荡。
• 可调过功率补偿：通过将高电压（HV）引脚感测到的输入电压转换为电流，在电流检测电压上建立一个与输入电压成比例的偏移量。通过选择与电流检测（CS）引脚串联的电阻值，可以根据应用调整补偿量。

2. 频率控制与保护

• 固定频率振荡器：提供65 kHz和100 kHz两种频率选项，以满足不同应用的需求。内部振荡器具有低频抖动功能，可通过在准峰值和平均测量模式下分散频率峰值的能量含量，帮助通过电磁干扰（EMI）限制。
• 过载保护：过载保护仅依赖于FB信号，因此能够与任何变压器配合使用，即使是耦合较差或漏感较高的变压器。当故障定时器到期时，A版本的设备可以永久锁定，而B版本则可以通过自动恢复重启来重置锁定。
• 欠压保护：高压引脚具有高电压感应电路，当输入电压过低（欠压条件）时，能够关闭控制器。该保护功能适用于直流输入电压或整流交流输入电压，且不受高电压纹波的影响。

3. 轻载运行与其他特性

• 频率折返与跳周期模式：为了确保在所有负载条件下都能保持高效率，NCP1236在轻载条件下实现了频率折返，并在极轻负载条件下采用跳周期模式。开关频率可降低至27 kHz，以减少开关损耗。
• 宽VCC范围与钳位驱动级：能够接受高达28 V的电源电压，过电压阈值（VCC(ovp)）通常为26.5 V，当超过该阈值时，控制器将被锁定。同时，驱动引脚（DRV）的电压被安全钳位在16 V以下，允许使用任何标准MOSFET，并降低控制器的电流消耗。
• 双锁定输入与软启动：可以通过两种方式锁定关闭：向锁定引脚施加电压增加（通常是过电压）或降低该电压。内部精确的上拉电流源允许直接连接负温度系数（NTC）热敏电阻，以提供过温保护。此外，在每次启动时，峰值电流会在4.0 ms内逐渐增加，以最小化功率组件上的应力。
• 温度关断：内部具备过热保护功能，当芯片温度过高时，控制器会关闭所有电路（包括HV启动电流源），使硅芯片冷却后再尝试重启，确保在故障情况下的安全运行。

引脚功能详解

引脚编号	引脚名称	功能	引脚描述
1	LATCH	锁定关闭输入	上拉或下拉该引脚可锁定关闭控制器。内部电流源允许直接连接NTC进行过温检测
2	FB	反馈	光耦合器集电极接地控制输出调节
3	CS	电流检测	该输入用于检测初级电流以实现电流模式操作，并提供过功率补偿调整
4	GND		IC接地
5	DRV	驱动输出	驱动外部MOSFET
6	VCC	VCC输入	该电源引脚可承受高达28 Vdc的电压，并具备过电压检测功能
8	HV	高压引脚	连接到大容量电容器或整流交流线路，以执行启动电流源、动态自供电和欠压检测功能

电气特性

1. 高压电流源

• 电流源工作的最小电压（VHV(min)）为30 - 40 V。
• 当VCC = 0 V和VCC = VCC(on) - 0.5 V时，启动电流（Istart1和Istart2）的典型值分别为0.5 mA和6 mA。
• 关断状态下的泄漏电流（Istart(off)）在VHV = 500 V时为25 - 50 μA。

2. 其他特性

• 欠压阈值（VHV(start)和VHV(stop)）分别为92 - 122 V和79 - 105 V。
• 振荡器频率（fosc）可选65 kHz或100 kHz，精度为±6% - ±8%。
• 输出驱动器的电流能力典型值为500 mA。

典型应用与设计要点

1. 启动过程

在启动时，当HV引脚的电压高于VHV(min)时，电流源开启；当VCC达到VCC(on)时，电流源关闭；当VCC降至VCC(min)时，电流源再次开启，直到输入电压足够高以确保正常启动。在轻载条件下，动态自供电（DSS）可通过开启和关闭HV启动电流源来维持VCC电压在VCC(on)和VCC(min)之间，但在正常运行时，仍需要一个辅助电压源来为VCC供电。

2. 欠压保护

当输入电压低于VHV(stop)时，检测到欠压条件，控制器停止工作。HV电流源会交替开启和关闭，以维持VCC在VCC(on)和VCC(min)之间，直到输入电压恢复到VHV(start)以上。

3. 电流模式控制与补偿

电流通过电阻检测，并将产生的电压施加到CS引脚。通过PWM比较器，当电压斜坡达到由FB电压除以5设定的阈值时，输出驱动器关闭。为了实现精确的过功率保护，当FB电压高于VFB(OPCE)时，会在CS信号上添加一个与输入电压成比例的偏移量。

4. 轻载运行

在轻载条件下，内部振荡器的频率从其标称值线性降低至fOSC(min)。当FB电压低于Vskip(in)时，跳周期模式被激活，驱动器停止工作，控制器的内部消耗降低；当FB电压超过Vskip(out)时，驱动引脚再次开始脉冲。

总结

NCP1236凭借其丰富的功能和出色的性能，为电源设计工程师提供了一个可靠的解决方案。无论是在安全性、效率还是设计灵活性方面，它都表现出色。在实际应用中，工程师们可以根据具体需求选择合适的频率选项和过载保护模式，以满足不同应用场景的要求。你在使用过类似的电源控制器时，有没有遇到过一些独特的挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验！