OB2268/2269系列芯片电流模式脉宽调制器

OB2268/22699系列芯片的具体型号有OB2268,OB2268B,OB2268C, OB2269 , OB2269C，采用8脚封装，如图1所示，其引脚功能见表1。

一、芯片特点

该系列芯片是ON-BRIGHT（昂宝）电子公司生产的PWM电流模式控制电路，采用独特的设计方案，使之构成的电源系统既有较高的性能要求，也有较高的性价比，具体特点如下：

1．低待机功耗
该系列芯片通过低功耗间歇工作模式设计，不仅可以让整个系统在空载的状态下轻易达到国际能源机构最新的推荐标准，而且允许系统在较轻负载（1/30满载以下）的情况下同样具有超低耗的性能。
2．无噪声工作
使用该系列芯片设计的电源无论在空载、轻载或满载的情况下都不会产生音频噪声。优化的系统设计可以使系统在任何工作状态下均可安静地工作。

3．更低的启动电流
该系列芯片的VIN和VDD端的启动电流低至4RA，能有效地减少系统启动电路的损耗，缩短系统的启动时间。
4．更低的工作电流
该系列芯片的工作电流约为2.3mA，可有效降低系统的损耗，提高系统的效率。
5．内置前沿消隐
该系列芯片内置前沿消隐（LEB）电路，无需外部R-C网络，这样既降低了系统成本，又提高了系统的稳定性。
6．内置OCP（过流保护）补偿电路
该系列芯片内置了OCP补偿电路，在不增加外围元件的情况下，可轻易使系统在全电压范围内的OCP曲线趋于平坦，这样既提高了系统的性价比，又增强了电路的可靠性。
7．完善的保护功能
该系列芯片集成有较完善的OVP（过压保护）、UVLO（欠压保护）和OCP（过溥保护）保护功能模块，具有恒定的OPP（过功率保护或过载保护）和外部可调节的OTP（过温保护）功能，可使系统设计简洁可靠，同时满足常规要求。

8.MOSFET管软驱动
MOSFET软驱动可有效地改善系统的EMI电磁兼容性）。同时，该系列芯片采用图腾结构驱动输出，可直接驱动MOSFET管，并且内置了一个18V的驱动输出钳位电路，防止因某种原因导致驱动输出电压过高而击穿MOSFET管栅极。

9.较少的外围器件
该系列芯片外围电路比较简单，可有效提高系统的功率密度，降低系统的成本。

【提示】OB2268与OB2269的主要区别有以下两点：一是OB2269内置有频率抖动（shuffling）电路，该电路可以更好地改善系统的EMI性能，同时有利于降低系统的EMI成本；二是OB2268的OCP补偿基于工作频率65kHz设计，OB2269的OCP补偿基于工作频率60kHz设计。

二、单元电路分析

海信TLM42V86PKV液晶彩电的电源电路（2123板）采用了OB2269C (N920)，如图2所示，下面对其具体电路进行介绍。

1．启动电路
OB2268/2269系列芯片具有如下两种启动方式：一是使用芯片③脚（VIN）作为启动端，这时芯片具有OCP补偿功能，但③脚的供电需来自市电整流滤波后的电压。图2采用的就是这种方式，N920的③脚通过启动电阻R920-R922及二极管VD904与+300V直流电压相连。

【提示】OCP补偿功能是指在系统的输入电压发生变化时，通过启动电阻流入芯片VIN端的电流也会发生变化，芯片通过检测该变化来自动实现补偿，使系统在较宽输入电压范围内的OCP曲线趋于平坦，从而达到恒功率输出的目的。

通过改变启动电阻的阻值可以调整OCP补偿的性能，该补偿性能同时还受系统的工作频率影响，即OCP补偿特性与流过Vin端的电流及系统PWM的频率有较大关系。当工作频率设定后，如果发生过补偿现象，可通过加大启动电阻的阻值来减弱补偿能力，但这将延长系统的启动时间；如果发生欠补偿现象，可通过减少启动电阻的阻值来增强补偿能力，同时这对缩短系统的启动时间也是有帮助的。

第二种方式是采用传统的启动方式，即使用⑦脚（VDD）作启动端，其电压既可通过半波整流方式在市电整流前获取，如图3所示，也可通过电阻串联降压方式从市电整流滤波后的+300V电压中获取，如图4所示。

无论采用哪种启动方式，系统的启动时间均由⑦脚外接电容的充电时间常数决定。在图2中，⑦脚外接VDD供电电路（实为一串联稳压电路，主要由三极管V922、稳压管VZ923等元件组成）。开机后，N920在③脚启动电路的作用下，先输出开关脉冲让开关管V920处于开关状态，变压器T920的⑤-⑥绕组输出感应电压，经VD921,C925整流滤波后得到约20V的直流电压，加到V922的c极；同时，+300V1电压经电阻R900～R902与R903分压后，通过R910加到V922的b极，由VZ923将V922的b极电压稳压成18V , V922导通，其e极输出VDD电压，约17V, VDD电压给电容C924充电，当C924两端电压（即N920的⑦脚电压）达到芯片的启动电压VTH (ON)（典型值为16.5V）时，芯片内部电路全部启动，整个电源进入正常工作状态。

2.PWM工作频率设定

该系列芯片允许使用者根据系统的使用环境自行调整系统的工作频率，调整芯片④脚外接电阻RI的阻值即可改变其工作频率。OB2268, OB2269的频率计算公式是：f(kHz) =6500/RI（kΩ）；OB2268B, OB2268C、OB2269C的频率计算公式是：f（kHz）=1560/RI（kΩ）。

虽然OB2268, OB2269推荐系统PWM的工作频率范围为45kHz-100kHz，但考虑到芯片内部系统性能优化，工作频率最好选在50kHz -65kHz之间OB2268和OB2269的典型工作频率分别为50kHz和65kHz。在图2中，RI的具体位号为R934，阻值为24kΩ，则PWM工作频率为1560/24=65kHz。

3.反馈电压与系统的工作状态
该系列芯片的②脚（FB）为反馈信号输入端，其不同的电压（VFB）范围对应着系统不同的工作状态：
（1）当VFB小于1.0V时，⑧脚无驱动脉冲输出，系统进入保护状态。
（2）当VFB在1.0V-1.8V之间且⑦脚电压高于12.8V（芯片内部预置稳定的Burst Model门限电压值）时，系统工作于间歇模式（Burstmode）状态，⑧脚无脉冲输出，变压器中储存的能量通过次级绕组传输到输出端，以维持输出的稳定。在此过程中，芯片内部持续消耗，芯片⑦脚电压下降，当⑦脚电压低于12.8V时，⑧脚又会输出脉冲，进入正常工作状态。同时VDD电压又给C924充电，使⑦脚电压上升，当大于12.8V时又重复上述过程。

（3）当VFB在1.8V-4.4V之间时，系统处于满载正常工作状态。

（4）当VFB在4.4V-6.0V之间时，表明反馈环路开路，系统进入过载保护或短路保护状态。
4．保护电路
（1）短路保护（SCP）、过流保护及过载保护
该系列芯片的⑥脚为开关管电流检测端，通过检测开关管源极电阻上的电压来判断流过开关管的电流大小。当输出短路或过流、过载，且⑥脚电压超过0.86V时，⑧脚输出的脉冲宽度被限制，这时系统处于恒功率输出状态，当这种现象持续80ms后，芯片将进入过载保护状态，⑧脚无驱动脉冲输出，随后芯片又会重新启动，⑧脚输出驱动脉冲，若故障依然存在，则系统将重复上述过程。

（2）过压保护及过压钳位（VDDclamp）

该系列芯片的⑦脚内置有过压保护及VDD过压钳位电路，当⑦脚电压升到23.5V时，芯片会进入过压保护状态，这时⑧脚无驱动脉冲输出。如果VDD端电压由于某种原因继续上升，一旦达到35V（典型值）时，⑦脚内置电路将对VDD电压进行钳位，以防止过压损坏芯片。

（3）欠压保护
该系列芯片内置有欠压保护电路，当⑦脚电压低于11.0V时，芯片就会进入欠压保护状态，⑧脚无驱动脉冲输出。

（4）过温保护
该系列芯片的⑤脚内接一恒流源，该恒流源提供的电流与芯片的工作频率成反比。若⑤脚外接用于温度检测的热敏电阻．则构成简易的OTP保护电路，如图5所示。OTP的保护方式为自恢复（Auto-recovery）模式，具体控制过程如下：

若因某种因素导致系统内部温度逐渐上升时，NTC温度补偿电阻RT的阻值逐渐降低，从而使⑤脚的电压逐渐下降，当⑤脚电压降到1.065V（典型值）并持续100μS时，⑧脚无驱动脉冲输出，电源停止工作。在系统内部温度逐渐降低后，RT阻值逐渐升高，从而使⑤脚电压逐渐上升，当该脚电压升到1.165V（典型值）并持续100μs时，⑧脚自动恢复输出，系统恢复正常工作。图中R1起微调作用。