电源技术中的采用NCP1200的简单离线开关电源设计

离线开关电源(SMPS)在消费产品和工业产品(如DVD播放器、机顶盒等)中得到广泛的应用，然而，若干年以前这类电源设计工作经常遭遇失败，设计工程师在没有更佳选择的情况下，只能采用他们熟悉的传统的、庞大而笨重的变压器来设计。现在，随着对市场的深入认识，尤其是对设计工程师的期望的深入了解，半导体公司先后推出了系列新型密集、低成本的控制器，为设计工程师设计低成本高性能离线开关电源提供了更多的选择。本文将以安森美半导体公司NCP1200为实例，说明离线开关电源设计的方法和特点。 　　采用NCP1200的方案特点 　　对于一个新技术和新IC产品，新设计工程师一般会很欢迎。但是，多年从事此类电源设计的 离线开关电源（SMPS）是现代电子设备中不可或缺的部分，尤其在消费电子产品和工业设备如DVD播放器、机顶盒等中广泛应用。早些年，设计这种电源时，工程师们常常面临困难，只能依赖传统的大体积、重重量的变压器。然而，随着半导体技术的进步，特别是针对设计工程师需求的深入理解，出现了更多高效、紧凑且低成本的控制器解决方案。安森美半导体公司的NCP1200便是其中一款重要的创新产品。 NCP1200是一款专为离线开关电源设计的控制器，它的主要特点是： 1. 动态自供电（DSS）技术：NCP1200采用了VHVIC技术，无需辅助线圈即可从高直流电压中获取电源，简化了电路设计，特别适合高电压应用，如电池充电器。 2. 短路保护：通过监控反馈线路，NCP1200可以快速检测并响应短路故障，降低输出功率，保护系统免受损害。在恒压应用中，该功能可被省略。 3. 低待机功耗：通过跳过开关周期，NCP1200在轻负载或无负载条件下显著降低了功耗，满足了国际能源机构（IEA）对低待机功率的要求。 4. 静音运行：NCP1200在峰值电流低于设定最大值的三分之一时才进行跳周期，降低了噪声，允许使用成本较低的磁性元件。 5. 外部MOSFET控制：设计者可以自由选择防雪崩MOSFET，甚至在某些情况下无需有源箝位网络，降低EMI。 6. SPICE模型支持：提供专门的SPICE模型，便于进行逐周期瞬态仿真和闭环仿真，加速设计过程。 NCP1200的应用电路通常非常简洁，如一个3.5W电源设计仅需两个外围元件：Vcc电容和电流检测电阻。在短路情况下，NCP1200能安全锁定电源，直到故障解除。该控制器适用于1W至30W范围内的离线电源应用，如电池充电器、AC/DC适配器、PC电源和机顶盒等，并可在40kHz、60kHz和100kHz三种开关频率下工作。 NCP1200以其创新特性，为设计工程师提供了一种高效、简化、低成本的离线开关电源设计方案，解决了过去设计中面临的诸多挑战，提升了电源设计的灵活性和性能。通过充分利用这些特性，工程师们能够开发出更加符合市场需求的产品。