概述:FA5310/FA5311芯片是日本富士电机公司推出的开关电源控制芯片,它具有多种保护功能,外接电路简单,应用方便,具有极大的实用价值。
 FA5310/FA5311开关电源控制IC采用8脚DIP和SOP两种封装形式。FA5310/FA5311各引脚功能分别是:①脚(RT)为振荡时基电阻;②脚(FB)为电压反馈端;③脚(IS)为过流检测控制端;④脚(GND)为接地端;⑤脚(OUT)为驱动器输出端;⑥脚(Vcc)为电源电压输入端;⑦脚(CT)为振荡时基电容;⑧脚(CS)为软启动和ON/OFF控制端。其振荡频率由①脚(RT)所接的电阻与⑦脚(CT)所接的时基电容决定,f=106/4RT·CT,式中f的单位为kHz,RT为kΩ,CT的单位为pF。

FA5310/FA5311特点:
(1)可直接驱动功率场效应管(Io=1.5A);
(2)工作频率范围宽(5~600kHz);
(3)具有逐脉冲过流限制功能;
(4)有过载切断功能(可选用锁定或无保护模式);
(5)可用外部信号控制ON/OFF;
(6)有过压切断功能(锁定模式中)和欠压误动作保护功能(16V时导通,8.7V时关断);
(7)FA5310的最大占空比为46%,可用于正激式和反激式开关电源电路。FA5311的最大占空比为70%,用于反激式开关电源。

FA5310芯片外观图


FA5310/FA5311针脚图



FA5310/FA5311内部结构方框图


应用电路:

电路图为笔者通过实测日本松下UF-108M传真机电源时所绘出,该电源采用的PWM控制IC为FA5311,换上FA5310亦可。下面介绍该电路的工作原理,顺便介绍FA5311内部的电路。
电源接通时Z1(FA5311)启动的时间由R2以及C9、C13、C14所确定,如果它们取值太大,电路启动就较慢,Z1的启动电压取自交流输入端,经D1半波整流通过R1向Z1的⑥脚电源输入端提供启动电压,当Vcc达到16V时芯片开始工作,电路工作正常后,由变压器的反馈绕组产生的电压经二极管D6、R13给Z1(FA5311)供电,这样既可省掉辅助电源,又有利于提高开关电源的效率。由于电源接通后,FA5311内部的10uA恒流源开始给⑧脚(CS)所接电容C11充电,⑧脚电压由于充电而缓慢上升,使得FA5311的⑤脚(OUT)输出脉冲也缓慢变宽,该脉冲电压经R10、R14驱动Q1进入开关状态,使次级各组电压有输出。
稳压原理:电源的取样电压为+24V,稳压电路由R52~R56、RX51~RX53、CX51、CX52、RV51、D54、Q51以及PC1、Z1所组成,当+24V电压升高时,由于D54稳压二极管的钳位作用,电压升高时,使Q51迅速进入饱和导通,Q51的C极电位下降,流过R54的电流增大,光耦PC1导通,这样使FA5311②脚(FB)与地短接,FA5311暂停输出,从而使电源输出电压保持稳定。
过流保护:当负载过重或过流时,流过Q1漏极的电流也将增加,该电流经过保护电阻R9,使R9两端电压亦随之上升,该电压经RX1、RX2反馈到FA5311的③脚,如果该电压超过FA5311内部比较器C4的参考电压(0.24V)时,则比较器C4输出为高电平这样IC内部的RS触发器Q端输出亦为高电平,则使输出端⑤迅速关断输出电流,防止开关管Q1过流损坏,从而起到过流保护作用。