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FSD2538S 高性能 12W 原边控制高精度恒压/恒流 PWM 控制器

发布时间： 2021-01-13

FSD2538S是一款性能优异的原边反馈控制器，内部集成了650V的高压功率管，它集成了多种保护功能。FSD2538S 最大限度地减少了系统元件数目并采用DIP8封装，这些使得FSD2538S较好地应用于低成本的设计中。FSD2538S具有低电流启动功能、电流采样LEB和内部斜率补偿。同时，FSD2538S具有过压保护功能，以防止电路在异常情况下被损坏。

主要特点

□ ±3%恒压精度，±3%恒流精度

□ 原边反馈省去TL431和光耦以降低成本

□ 低启动电流：5μA（典型值）

□ 低工作电流：2mA（典型值）

□ 可调输出恒定电压、恒定电流及功率

□ 峰值电流模控制

□ 补偿变压器电感容差

□ 补偿电缆压降

□ 内置频率抖动技术改善EMI

□ 内置软启动功能

□ 内置前沿消隐电路（LEB）

□ 逐周期电流限制

□ 欠压保护（UVLO）

□ VDD OVP保护功能

□ VDD电压钳位功能

□ 内置650V高压MOSFET功率管

广泛应用于：

○手机/无绳电话手机/无绳电话充电器

○数码相机充电器

○小功率电源适配器

○电脑/电视辅助电源

○替代线性电源

引脚排列

引脚功能

电路功能框图

最大额定值

电气参数（无特别说明情况下，TA=25℃）

典型应用线路图

典型CC/CV 曲线

功能描述

1、介绍

FSD2538S是一款高集成度的原边反馈PWM控制芯片，其可有效提高低功率反激变换器的性能。原边反馈拓扑结构可简化外围电路设计，特别在电池充电器应用中。由于FSD2538S采用原边采样和校准，因此不需要TL431和光耦合器。在无次级反馈电路下，准确地实现恒压和恒流控制。FSD2538S具有频率抖动功能，其可提高系统的EMI性能。结果，相比于常规充电器设计或线性变压器，采用FSD2538S的充电器具有更轻的质量、更小的体积和更低的成本。

2、欠压保护

FFSD2538S采用一个欠压保护比较器实现检测VDD脚位的电压。以保证供应电源足够运行FSD2538S PWM控制器和驱动功率MOSFET。欠压保护为了在启动时电源电压出现骤降的情况下保护芯片，开启和关闭阈值分别为9V和14.8V。

3、软启动

FSD2538S采用了内部软启动以尽量减少在电源启动时的部分电气过应力。软启动的时长设定为10ms。当VDD电压达到VUVLO（OFF）时，控制算法将使峰值电压阈值逐渐从几乎为零的值上升到正常设置的0.91V。而且每次重新启动都有一个软启动过程。

4、恒压/恒流工作

FSD2538S设计可以对恒流/恒压进行更好的控制，控制特性如图1所示，电池充电器应用中通常具有两种运作模式，恒压充电和恒流充电。当电池电压过低时，充电器是恒流充电，这是对电池充电的最主要的方式，大部分的能量进入电池。当电池电压达到电池饱和电压时，充电电流逐渐变小，充电器进入恒压模式。最后，充电电流继续减小直到达到0。工作在恒流模式下：其中：IOUT为系统输出端的输出电流。RCS为CS与GND之间的电阻。NP和NS为变压器主端和次端线圈的匝数。

5、软启动

FSD2538S通过电阻对Ra和Rb的分压，FSD2538S的FB脚位可检测辅助绕组反激信号。FB电压与参考电压间的差值通过误差放大器放大来控制开关信号的占空比。输出电压可由下式得出。为了提高输出电压的精确度，变压器的漏感应尽可能的降低。其中：Ra和Rb为顶端和低端反馈电阻值。NS和NA为变压器次端和辅助端线圈的匝数。

6、电感校正电路

在初级励磁电感过高或过低时，FSD2538S将通过调节振荡器频率自动对此进行补偿。由于这个控制器用于在非连续导通模式下工作，因此输出功率与设定初级电感直接成正比，并可通过调节开关频率对其容差进行完全补偿。

7、频率抖动改善EMI

FSD2538S具有频率抖动功能（调节开关频率），采用FSD2538S芯片的设计可实现系统的EMI性能与成本间的优化。

8、电流检测和前沿消隐

FSD2538S提供了逐周期电流限制，CS引脚的采样电阻对开关电流进行侦测。在功率开关导通时，采样电阻上会出现开启尖峰。为避免由开启尖峰所引起的误操作，采用在功率开关导通后屏蔽CS引脚采样信号540ns来实现。在屏蔽期间电流采样比较器输出被置位，芯片驱动端不会关闭。

9、输出线压降补偿

常规芯片在恒压模式下，通过改变MOSFET管导通时间来调节在片反馈电压，其不包括在电线上的压降。这样导致了由于采用不同规格不同长度的电线，会产生不同的输出电压。FSD2538S具有线损补偿功能，可补偿输出电压在电线上的压降。通过内置电流流入电阻分压器在FB脚位产生补偿电压。随着转换器负载从空载增大至峰值功率点（恒压与恒流之间的切换点），将通过增大反馈引脚参考电压对输出电缆上的压降进行补偿。控制器根据状态调节器的输出来决定输出负载以及相应补偿的程度。

10、控制保护

FSD2538S内置多种保护功能，包括逐周期电流限制(OCP)，上电软启动，输出开路/短路保护，VDD欠压保护。系统进入保护状态后，VDD电压开始下降：当VDD到达欠压保护阈值时，系统将重启。同时不断的检测系统状态，如果故障解除，系统会重新开始正常工作。

封装外形及尺寸图(DIP8)

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