TP1000 [TOPPOWER]
Constant flow source feedback controller;
| 型号： | TP1000 |
| 厂家： | 
南京拓品微 |
| 描述： | Constant flow source feedback controller |
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南京拓品微电子有限公司
NanJing Top Power ASIC Corp.
南京拓品微电子有限公司
DATASHEET
TP1000 高精度
恒压/恒流原边反馈控制器
Rev1.2
南京拓品微电子有限公司
NanJing Top Power ASIC Corp.
高精度恒压/恒流原边反馈控制器—TP1000 系列
概述
TP1000 是一款高性能的 AC/DC 电源控制器，采用频率调制（PFM）模式，反激电路工作在断
续电流模式(DCM)下。芯片内置各种故障保护电路，可靠性极高。
TP1000 提供精确的恒压/恒流(CV/CC)控制器，无需光耦、次级控制电路和环路补偿电路即可
实现系统稳定、可靠地工作，可以大大简化低功率 CV/CC 电源转换器的设计。该器件采用了革新
性的控制技术，能够提供极为严格的输出电压和电流调节。
TP1000 控制器工作效率高，并且无负载功耗小，典型值为 100mW@220Vac。适用于输入宽电
压范围输出功率 0.5W-10W、3-12Vdc 的 CV/CC 电源转换器和适配器。
特性
·初级控制技术实现恒压恒流输出
·省略光耦和次级 CV/CC 控制电路
·无需外部补偿电容，外围电路简单
·内置线缆电阻补偿（0、+3%、+6%等）
·低启动电流 (8uA)
·内置各端口故障保护
电压采样 FB 端口的悬空、短路及固定电平
故障保护
限流采样 CS 端口的悬空、短路及固定电平
故障保护
·直接驱动低成本的 BJT 开关管
·非连续工作模式下的反激拓扑结构
·内置过压保护、欠压保护及过温保护
·输出短路保护
应用
手机或无绳电话、PDA、MP3 等使用的充电器、适配器、白光 LED 驱动器
小家电电源转换器
典型电路
D6
D7
D4
D5
L1
R5
C6
Vs
85~265Vac
Np
LM
D3
+
+
R2
+
Ns
Vout
C2
C1
C4
C5
R6
R1
D2
R7
C3
+
D1
VAUX
NAUX
VCC
OB
Q1
U1
TP1000
FB
R3
R4
Ip
CS
GND
RCS
图 1 典型应用电路图（详细参数见规格书最后）
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引脚排列及描述
俯视图
订单型号
TP1000D-SOT23-5L-R
器件标记
00Dm（m 为生产标识，可变）
（D 可变，详细见订单描述）
SOT23-5L-封装
引脚号
引脚名
VCC
GND
FB
功能
1
2
3
4
5
芯片工作电源输入端
接地端
辅助绕组电压采样端
初级线圈电流采样端
三极管基极驱动端
CS
OB
订单描述
芯片打字
00Am
芯片型号
线缆补偿 参数 Vout=5V 为例
封装
包装
REEL
REEL
REEL
TP1000A
TP1000D
TP1000G
0%
0mV
SOT23-5L
SOT23-5L
SOT23-5L
00Dm
3%
6%
150mV
300mV
00Gm
功能模块框图
Vcc
Ton_D
Delay
+
Drv
OB
Start-up
40mA
Drv
sink
Load
compensation
EN
Ton_D
Logic
control
+
+
Sample&
Hold
EN
FB
CV_block
Vref=1.2V
OSC
LEB
Ton_D
I-adj
+
频率调制
电路
+
Sample&
Hold
CS
基区
GND
电流
消除
电路
CC_block
Vref=0.7V
图 2 功能模块框图
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极限值范围
参数
极限值
-0.3~30
-0.3~10
-20~10
150
单位
V
电源输入 VCC
OB、CS 端口电压
FB 端口电压
V
V
工作结温度
℃
℃
℃
存储温度
-55 ~ 150
260
焊接温度（10S）
电性能参数
（VCC =15V，TA=25℃，Vout=5V，TP1000D 为例，有特别说明除外。）
参数
符号
条件
最小值 典型值 最大值
单位
芯片工作电源
启动阈值电压
最小工作电压
最大工作电压
芯片工作电流
VCC (ST)
VCC (MIN)
VCC(MAX)
ICC(OPR)
V
CC 从 0 上升
13.5
3.5
14.5
4.5
16
5.5
22
V
V
V
CC 下降
17.5
18.3
350
V
VCC=15V，芯片启动
后（无负载）
VCC=10V，芯片启动
前
500
uA
芯片启动电流
IST
8
20
uA
FB 反馈
FB 反馈电压
FB 端漏电流
电流采样
VFB
IFB
1.188
1.2
700
1.212
0.5
V
VFB=4V
uA
电流采样电压
CS 端漏电流
三极管基区驱动
OB 驱动电流
OB 下拉
VCS
ICS
限流电阻 1.5Ω
mV
uA
VIS=4V
0.5
1.5
40
mA
Isin k 0.48A
RON
0.83
Ω
NMOS 管内阻
开关频率
fSW
输出满载
68
KHz
V
fSW 68kHz
负载补偿电压
Vcable
0.15
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典型特性曲线（TA=25℃，Vout=5V，TP1000D 为例，有特别说明除外。）
535
530
5.03
5.02
220Vac
110Vac
525
520
515
510
505
500
5.01
5.00
4.99
4.98
4.97
4.96
110Vac
220Vac
-50
-25
0
25
50
75
100
125
150
-50
-25
0
25
50
75
100
125
150
温度环境（℃）
温度环境（℃）
图 3.1 恒压输出 VS 温度（ Iout 100mA
）
图 3.2 恒流输出 VS 温度（Vout 3.6V
）
14.7
14.5
14.3
14.1
13.9
13.7
13.5
13.3
13.1
4.9
4.7
4.5
4.3
4.1
3.9
3.7
3.5
3.3
-50
-25
0
25
50
温度环境（℃）
75
100
125
150
-50
-25
0
25
50
75
100
125
150
温度环境（℃）
图 3.3 最小工作电压 VS 温度
图 3.4 启动阈值电压 VS 温度
68
19.1
67
66
65
64
63
62
61
60
18.8
18.5
18.2
17.9
17.6
17.3
17.0
16.7
-50
-25
0
25
50
温度环境（℃）
75
100
125
150
-50
-25
0
25
50
温度环境（℃）
75
100
125
150
图 3.5 最大工作电压 VS 温度
图 3.6 最大工作频率 VS 温度
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芯片启动
TP1000 是一个节省成本的最优的离线式低功率 AC/DC 的 PFM 控制器，应用于电池充电器和
适配器。它采用原边控制方案，因此不需要光耦和次级 CV/CC 控制电路。专有的内置恒压恒流控
制能够完成高精度恒压/恒流控制，达到大多数充电器和适配器应用需求。
芯片启动前，VCC 引脚通过启动电阻逐步充电。当 VCC 的旁路电容完全被充到比启动阈值电压
V
CC(ST)高时，使能 EN 信号有效使能控制信号，TP1000 开始进入启动状态。
在任意时刻，如果 VCC 电压下降低于 VCC (MIN)下，那么所有信号被复位。EN 信号变低并且 VCC
电容被再次向启动阈值电压点充电。
TP1000 具有低的 8uA 启动电流以至于能使 VCC 充电到超过 VCC (ST)阈值并快速启动。因此用一
个大的启动电阻可以减小功率损耗。
VCC(ST )
VDC
R
TD_ON
VCC
TP1000
GND
IST
D1
C1
+
图 4 启动电路
在这个过程中，如图 4 所示最大启动延迟时间可用下式计算：
VCC(ST)
TD _ ON R C1 ln 1
(1)
VDC IST R
由于芯片具有低启动电流的特性且考虑到空载的系统损耗，R 可取较大值，可在 1.5MΩ~3MΩ
（典型 2MΩ）范围内选取，C1 推荐选用 4.7uF/25V。
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初级线圈峰值电流控制
R
初级电流采样通过 CS 采样电阻设置，如图 5 所示
D1
Co
vg
Vs
Vo
Np
+
+
85~265Vac
ip
C1
LM
Ns
VAUX
NAUX
Q1
OB
TP1000
FB
Ip
CS
GND
RCS
图 5 工作原理图
该电流线性上身斜率为：
dip(t ) vg(t )
（2）
（3）
dt
LM
如图 3.6 所示，当电流ip(t)上升到 Ipk 时，开关管 Q1 关断。初级线圈峰值电流为：
VCS
Ipk
RCS
由于芯片内部集成了基区电流消除电路，故初级线圈峰值电流只与电压VCS 相关。
因此，电感 LM 上存储的能量为：
1
Eg LM Ipk 2
（4）
（5）
2
则从输入传输到输出的功率为：
1
P LM Ipk 2 fSW
2
其中，
fSW 是开关工作频率。当峰值电流 Ipk 恒定，输出功率取决于开关频率 fSW 。在选定变压器
和限流电阻
R
CS 的情况下，LM
和
Ipk恒定不变，则该芯片通过改变
f
SW 来实现芯片的 CV/CC 工作。
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恒压工作
在 AC/DC 适配器中，通常以恒压模式工作，恒流部分是提供电流限制。工作于恒压模式时，
通过初级控制来调节输出电压。工作恒流模式时，芯片会随着输出电压的下降来调节工作频率使其
输出电流恒定。
VAUX
NAUX
R3
TP1000
FB
GND
R4
图 6 恒压采样电路
如图 6 中，通过电阻 R3 和 R4 分压采样辅助绕组去磁 2.5uS 处的电压，并保持到下一采样周期。
采样电压与内部 1.2V 的基准电压进行比较放大，通过 PFM 控制电路调节芯片的工作频率。
图 7 辅助电压波形
辅助电压波形如图 7 所示，辅助绕组采样点电压为：
NAUX
VAUX
VO Vd
(6)
(7)
NS
其中，Vd 是二极管正向导通电压， NAUX 为辅助线圈匝数， NS 为次级线圈匝数。
NAUX
NS
R4
R4
因此，
即
VFB VAUX
VO Vd
R3 R4
R3 R4
NS
R3 R4
R4
VO VFB
Vd
(8)
NAUX
式(8)中VFB 为 FB 端采样比较点，
。在设计中，NAUX 、NS 、Vd
、
R3
和
R4 确定的情
VFB 1.2V
V
况下，即可得出恒压输出 O 的值。
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恒流工作
当采样电压低于参考电压时，误差放大器输出电压达到最大，频率调制电路起作用，通过采样
电压调节来调节开关频率。当采样电压越来越低时，开关频率越来越低，从而输出功率越来越小。
因此输出电压越来越小，可使输出电流恒定。
VOUT (V )
Rcs 3
5
4
3
2
1
0
Rcs 2
0.9
1
IOUT (A)
100
300
500
700
图 8 输出功率可通过 Rcs 来调节
由式（5）可以看出在变压器确定的情况下，恒流点和最大输出功率能够通过 CS 脚上的外部电
流检测电阻 Rcs 外部调节，通过恒流点的改变可以调节输出功率。Rcs 越大，恒流点越小，则输出
功率越小，反之亦然，如图 8 所示。
前沿消隐
当功能开关导通，一个导通毛刺将发生在采样电阻上。为了避免开关脉冲的错误终止，一个
430ns 的前沿消隐被建立。在此消隐期间，电流采样比较器不工作，驱动不会关闭。
5V/520mA 电源适配器方案
D6
D4
D5
L1
R5
C6
Vs
85~265Vac
Np
LM
D3
+
+
R2
+
Ns
D7
Vout
C2
C1
C4
C5
R6
R1
D2
R7
C3
+
D1
VAUX
NAUX
VCC
OB
Q1
U1
TP1000
FB
R3
R4
Ip
CS
GND
RCS
图 9 5V/520mA 电源适配器原理图
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元器件清单：
器件名称
D1
规格
器件名称
规格
Diode,Fast,FR107,1A/1000V
Diode,Fast,FR107,1A/1000V
Diode,Schottky,SR160,1A/60V
Diode, Rectifier,1N4007
C1，C2
C3
E-Cap,4.7uF/400V
D2
E-Cap,4.7uF/25V
D3
C4
Capacitor,Ceramic,1nF/1KV
E-Cap,470uF/16V,Low ESR
Capacitor,Ceramic,222pF/100V
Inductor, Color Ring,1.0mH
IC,TP1000D
D4-D7
R1
C5
Resistor,2M,1/4W,
5%
C6
R2
Resistor,270K,1/2W, 5%
L1
R3
Resistor,20K,1/4W,
1%
U1
R4
Resistor,2K,1/4W,
Resistor,47R,1/4W,
1%
Q1
NPN,13003,TO-92
R5
5%
T
Transformer EE16, LM=2.0mH
Np:Ns:NAUX=125T:13T:30T
R6
Resistor,1.5K,1/4W,
Resistor,30R,1/4W,
Resistor,3R,1/2W,
5%
R7
5%
Rcs
1%
负载特性曲线（Vin=220Vac）：
Vout-Iout
6
5
4
3
2
1
0
0
100
200
300
400
500
600
Iout(mA)
测试总结：
项目
符号
最小
典型
最大
单位
Vin
输入电压
空载功耗
输出电压
输出纹波
85
265
Vac
P
0.15
0.15
W
V
out
Vout
5.06
VPP
V
平均效率
66
%
25%，50%，75%和满载
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封装描述
SOT23-5L 引脚封装尺寸
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版本历史
日期
版本说明
版本
2013.5.13
修正电流采样电压值
Rev1.2
Rev1.2
相关型号：
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