简介电磁炉常用单片机开关电源
笙朴慧京高飞
单片开关电源集成电路具有集成度高、性价比外围电路简单、性能指标优良、能构成高效率无工高、
频变压器的隔离式开关电源等优点。它于２０世纪９０年代中后期问世后便显示出强大的生命力，目前己成精密开关电源及电为国际上开发中小功率开关电源、
源模块的优选集成电路。由它构成的开关电源，在成本上与同等功率的线性稳压电源相当，而电源效率显著提高，体积和重量则大为减小。这就为新型开关电源的推广与普及创造了良好条件。
单片开关电源不仅在整机电路设计、高频变压器设计以及反馈电路、保护电路和关键元器件的选择方面有许多独到之处，而且特别适合用计算机来完成整个开关电源的设计工作，这已成为国际电源领域的一项新技术。
1. 三端离线式脉宽调制单片开关集成电路三端离线式（ＴｈｒｅｅＴｅｒｍｉｎａｌＯｆｆｌｉｎｅ，ＴＯＰ）脉宽调制单片开关集成电路将ＰＷＭ控制器与功率开关ＭＯＳＦＥＴ合二为一封装在一起，已成为开关电源ＩＣ发展的主流。采用ＴＯＰ开关集成电路设计开关电源，可使电路大为简化，体积进一步缩小，成本也明显降低。ＴＯＰＳｗｉｔｃｈ（ＴＯＰ开关）系列器件的性能特点如下：
（１）将脉宽调制（ＰＷＭ）控制系统的全部功能集成到三端芯片中。它内含脉宽调制器、功率开关场效应管（ＭＯＳＦＥＴ）、自动偏置电路、保护电路、高压启动电路和环路补偿电路，通过高频变压器使输出端与电网完全隔离，真正实现了无工频变压器和隔离式开关电源的单片集成化，使用安全可靠。（２）输入交流电压和频率的范围极宽。作固定电压输入时可选１１ＯＶ、１１５Ｖ、２３０Ｖ交流电，允许变化±１５％；在宽电压范围输入时，适配８５～２６５Ｖ交流电，但ＰＯＭ值要比前者降低４０％。
（３）ＴＯＰＳｗｉｔｃｈ只有３个引出端，可以同三端线性集成稳压器相媲美，能以最简单方式构成无工频变
（ａ）ＴＯ－２２０
（ｂ）ＤＩＰ－８封装和ＳＭＤ－８封装
压器的反激式普通型或精密型开关电源。开关频率的占空比典型值为１００ｋＨｚ，允许范围是９０～１１０ｋＨｚ，
调节范围是１．７％～６７％。
（４）外围电路简单，成本低。芯片本身功耗很低，电源效率可达８０％左右。（５）采用前沿消隐设计，延迟了次级整流二极管反向恢复产生的尖峰电流冲击。
（６）具有自动重启动功能，以典型值为５％的自动重启动占空比接通和关断。
（７）低电磁干扰性（ＥＭＩ）。
ＴＯＰ开关电源集各种控制功能、保护功能及耐压为７００Ｖ的功率开关ＭＯＳＦＥＴ于一体，采用ＴＯ－２２０或８个脚ＤＩＰ封装。少数采用８个脚封装的ＴＯＰ开关，除Ｄ、Ｃ两引脚外，其余６个脚实际上连在一起作为Ｓ端，故仍系三端器件。
ＴＯＰＳｗｉｔｃｈ器件的引脚排列如图１所示。它有３种封装形式，其中ＴＯ－２２０封装有３个引脚，如图１（ａ）所示；ＤＩＰ－８封装及ＳＭＤ－８封装各有８个引脚，但均可简化成３个，如图１（ｂ）所示。引脚定义如下：
元
器件与代换
图1T O P Sw i t ch 器件的引脚排列图
①D （漏极）。漏极是内装ＭＯＳＦＥＴ的漏极，也是内
部电流的检测点，启动操作时，漏极由一个内部电流源提供偏置电流。
要是对开关管的发射极电流进行检测，在开关电源稳
压电路出故障导致开关电源输出电压过高，开关管发射极电流超过允许电流时，过流、过压检测电路启动进入工作状态，输出控制信号对开关电源振荡电路进行控制，关闭振荡电路的脉冲输出电路，使ＴＥＡ２２６１輥訛脚輲无脉冲信号输出，从而实现对开关管的保护。
在过流、过压检测电路中，ＴＥＡ２２６１③脚外接电阻，既是开关管的发射极电阻，又是过流、过压检测电路中
期
的取样电阻。ＴＥＡ２２６１⑧脚为过流、过压检测滤波端。过流、过压检测电路出故障，表现出的故障现象是开关电源无电压输出。在开关电源出现无输出电压故障时，
只有在断开开关管基极，测量ＴＥＡ２２６１輥訛脚有脉冲信輲号输出，接上开关管ＴＥＡ２２６１輥輲訛脚无脉冲信号输出时，才对ＴＥＡ２２６１③脚外电路进行检查。当然，这种情况下，若查得③脚外电路正常，则判定故障出在集成块ＴＥＡ２２６１。荨
②S （源极）。连接内部ＭＯＳＦＥＴ的源极，同时是ＴＯＰ开关及开关电源初级电路的公共接地点及基准点。
③C （控制极）。该端为误差放大电路和反馈电路的输入端，在正常工作时，由内部并联调整器提供偏置电流。系统关闭时，可激发输入电流，同时也是提供旁路、自动重启动和补偿功能的电容连接点。控制端有４个作用：一是利用控制电流ＩＣ的大小来调节占空比Ｄ；二是为芯片提供正常工作所需的偏置电流；三是决定自动重启动的频率；四是对控制回路进行补偿。
ＴＯＰＳｗｉｔｃｈ－Ⅱ是ＰｏｗｅｒＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ公司于前几年推出的第二代三端离线式ＰＷＭ开关。根据封装
ＴＯＰ２２ｌＹ～ＴＯＰ形式，ＴＯＰＳｗｉｔｃｈ－Ⅱ可分为３种类型：２２７Ｙ（ＴＯ－２２０封装）、ＴＯＰ２２ｌＰ～ＴＯＰ２２４Ｐ（ＤＩＰ－８封装）和ＴＯＰ２２ｌＧ～ＴＯＰ２２４Ｇ（ＳＭＤ－８封装）。产品分类详见表
１所示。其中ＴＯＰ２２７Ｙ的输出功率最大。
表1T O P Sw i t ch-Ⅱ的产品分类及最大输出功率P O M
ＴＯ－２２０封装（Ｙ）
固定输入
宽范围
（ＡＣ
输入
产品型号１１０／１１５
（ＡＣ８５～
／２３０Ｖ，
２６５Ｖ）
±１５％）ＴＯＰ２２１ＹＴＯＰ２２２ＹＴＯＰ２２３ＹＴＯＰ２２４ＹＴＯＰ２２５ＹＴＯＰ２２６ＹＴＯＰ２２７Ｙ
１２Ｗ２５Ｗ５０Ｗ７５Ｗ１００Ｗ１２５Ｗ１５０Ｗ
７Ｗ１５Ｗ３０Ｗ４５Ｗ６０Ｗ７５Ｗ９０Ｗ
ＤＩＰ－８封装（Ｐ）／ＳＭＤ－８封装（Ｇ）
固定输入
宽范围
（ＡＣ
输入
１１０／１１５
（ＡＣ８５～
／２３０Ｖ，
２６５Ｖ）
±１５％）９Ｗ１５Ｗ２５Ｗ３０Ｗ
６Ｗ１０Ｗ
便灵活。ＴｉｎｙＳｗｉｔｃｈ系列产品具有性优价廉、外围电路非常简单等特点，特别适合制作１０Ｗ以下的微型开关电
源或待机电源，是取代效率低、体积较大的小功率线性稳压电源的理想产品。ＴｉｎｙＳｗｉｔｃｈ的性能特点如下：
（１）ＴｉｎｙＳｗｉｔｃｈ有ＤＩＰ－８和ＳＭＤ－８两种封装形式、６种型号，产品分类见表２。尽管采用８个脚封装，实际上只有４个脚，即Ｓ、Ｄ、ＢＰ（相当于控制端）、ＥＮ（使能端），因此等效于四端器件。利用使能端可从外部关断ＭＯＳＦＥＴ，并且在快速上电时输出电压无过冲现象，掉电时ＭＯＳＦＥＴ也无频率倍增现象。
表2Ti ny Sw i t ch 产品分类及最大输出功率
最大输出功率ＰＯＭ（Ｗ）
产品型号ＴＮＹ２５３ＰＴＮＹ２５３ＧＴＮＹ２５４ＰＴＮＹ２５４ＧＴＮＹ２５５ＰＴＮＹ２５５Ｇ
输入电压为
ＡＣ１１５／２３０Ｖ）
４４５５１０１０
输入电压为
ＡＣ８５～２６５Ｖ
２２４４６．５６．５
开关频率
封装形式
ｆ（ｋＨｚ）４４４４４４４４１３０１３０
ＤＩＰ－８ＳＭＤ－８ＤＩＰ－８ＳＭＤ－８ＤＩＰ－８ＳＭＤ－８
元器件与代换
产品型号
ＴＯＰ２２１Ｐ／ＧＴＯＰ２２２Ｐ／ＧＴＯＰ２２３Ｐ／ＧＴＯＰ２２４Ｐ／Ｇ
（２）高效、小功率输出。选用２２０Ｖ交流电源时，其空载功耗低于６０ｍＷ。它适宜制作０～１０Ｗ的小功率、低成本开关电源，比线性稳压电源大约可节电３８％。
（３）采用开／关控制器来代替ＰＷＭ对输出电压进行调节。开／关控制器可等效为脉冲频率调制器（ＰＦＭ），其调节速度比普通的ＰＷＭ更快，对纹波的抑制能力更强。
（４）与ＴＯＰＳｗｉｔｃｈ－Ⅱ相比，它在电路设计上颇具特色：第一，交流输入端可省掉ＥＭＩ滤波器；第二，初级保护电路不需使用ＴＶＳ，仅用ＲＣ电路即可吸收尖峰电压；第三，不用反馈线圈及相关电路，也不加回路补偿元件；第四，芯片内部增加了使能检测与逻辑电路。荨
１５Ｗ２０Ｗ
2. Ti ny Sw i t ch 系列四端开关电源
ＴｉｎｙＳｗｉｔｃｈ（微型开关）是Ｐｏｗｅｒ公司新推出的一种高效、小功率四端单片开关电源，因所构成开关电源的体积很小，故称ＴｉｎｙＳｗｉｔｃｈ（微型开关系列）。它比三端单片开关电源增加了一个使能端，使用更加方
红外发光二极管和红外光电
二极管的鉴别
笙杨春
在实际工作中，有时需要区别是红外发光二极管，还是红外光电二极管，或是光电三极管。其方法是：若管子都是透明树脂封装，则可以从管芯安装处来区别。红外发光二极管管芯下有一个浅盘，而光电二极管和光电三极管则没有。若管子尺寸过小或黑色树脂封装的，则可用万用表（置１ｋΩ档）来
测量电阻。用手捏管子（不让管子受光照），正向电
阻为２０～４０ｋΩ，而反向电阻大于２００ｋΩ的是红外发光二极管；正、反向电阻都接近∞的是光电三极管；正向电阻在１０ｋΩ左右，反向电阻接近∞的是光电二极管。荨
7（总
简介电磁炉常用单片机开关电源
笙朴慧京高飞
单片开关电源集成电路具有集成度高、性价比外围电路简单、性能指标优良、能构成高效率无工高、
频变压器的隔离式开关电源等优点。它于２０世纪９０年代中后期问世后便显示出强大的生命力，目前己成精密开关电源及电为国际上开发中小功率开关电源、
源模块的优选集成电路。由它构成的开关电源，在成本上与同等功率的线性稳压电源相当，而电源效率显著提高，体积和重量则大为减小。这就为新型开关电源的推广与普及创造了良好条件。
单片开关电源不仅在整机电路设计、高频变压器设计以及反馈电路、保护电路和关键元器件的选择方面有许多独到之处，而且特别适合用计算机来完成整个开关电源的设计工作，这已成为国际电源领域的一项新技术。
1. 三端离线式脉宽调制单片开关集成电路三端离线式（ＴｈｒｅｅＴｅｒｍｉｎａｌＯｆｆｌｉｎｅ，ＴＯＰ）脉宽调制单片开关集成电路将ＰＷＭ控制器与功率开关ＭＯＳＦＥＴ合二为一封装在一起，已成为开关电源ＩＣ发展的主流。采用ＴＯＰ开关集成电路设计开关电源，可使电路大为简化，体积进一步缩小，成本也明显降低。ＴＯＰＳｗｉｔｃｈ（ＴＯＰ开关）系列器件的性能特点如下：
（１）将脉宽调制（ＰＷＭ）控制系统的全部功能集成到三端芯片中。它内含脉宽调制器、功率开关场效应管（ＭＯＳＦＥＴ）、自动偏置电路、保护电路、高压启动电路和环路补偿电路，通过高频变压器使输出端与电网完全隔离，真正实现了无工频变压器和隔离式开关电源的单片集成化，使用安全可靠。（２）输入交流电压和频率的范围极宽。作固定电压输入时可选１１ＯＶ、１１５Ｖ、２３０Ｖ交流电，允许变化±１５％；在宽电压范围输入时，适配８５～２６５Ｖ交流电，但ＰＯＭ值要比前者降低４０％。
（３）ＴＯＰＳｗｉｔｃｈ只有３个引出端，可以同三端线性集成稳压器相媲美，能以最简单方式构成无工频变
（ａ）ＴＯ－２２０
（ｂ）ＤＩＰ－８封装和ＳＭＤ－８封装
压器的反激式普通型或精密型开关电源。开关频率的占空比典型值为１００ｋＨｚ，允许范围是９０～１１０ｋＨｚ，
调节范围是１．７％～６７％。
（４）外围电路简单，成本低。芯片本身功耗很低，电源效率可达８０％左右。（５）采用前沿消隐设计，延迟了次级整流二极管反向恢复产生的尖峰电流冲击。
（６）具有自动重启动功能，以典型值为５％的自动重启动占空比接通和关断。
（７）低电磁干扰性（ＥＭＩ）。
ＴＯＰ开关电源集各种控制功能、保护功能及耐压为７００Ｖ的功率开关ＭＯＳＦＥＴ于一体，采用ＴＯ－２２０或８个脚ＤＩＰ封装。少数采用８个脚封装的ＴＯＰ开关，除Ｄ、Ｃ两引脚外，其余６个脚实际上连在一起作为Ｓ端，故仍系三端器件。
ＴＯＰＳｗｉｔｃｈ器件的引脚排列如图１所示。它有３种封装形式，其中ＴＯ－２２０封装有３个引脚，如图１（ａ）所示；ＤＩＰ－８封装及ＳＭＤ－８封装各有８个引脚，但均可简化成３个，如图１（ｂ）所示。引脚定义如下：
元
器件与代换
图1T O P Sw i t ch 器件的引脚排列图
①D （漏极）。漏极是内装ＭＯＳＦＥＴ的漏极，也是内
部电流的检测点，启动操作时，漏极由一个内部电流源提供偏置电流。
要是对开关管的发射极电流进行检测，在开关电源稳
压电路出故障导致开关电源输出电压过高，开关管发射极电流超过允许电流时，过流、过压检测电路启动进入工作状态，输出控制信号对开关电源振荡电路进行控制，关闭振荡电路的脉冲输出电路，使ＴＥＡ２２６１輥訛脚輲无脉冲信号输出，从而实现对开关管的保护。
在过流、过压检测电路中，ＴＥＡ２２６１③脚外接电阻，既是开关管的发射极电阻，又是过流、过压检测电路中
期
的取样电阻。ＴＥＡ２２６１⑧脚为过流、过压检测滤波端。过流、过压检测电路出故障，表现出的故障现象是开关电源无电压输出。在开关电源出现无输出电压故障时，
只有在断开开关管基极，测量ＴＥＡ２２６１輥訛脚有脉冲信輲号输出，接上开关管ＴＥＡ２２６１輥輲訛脚无脉冲信号输出时，才对ＴＥＡ２２６１③脚外电路进行检查。当然，这种情况下，若查得③脚外电路正常，则判定故障出在集成块ＴＥＡ２２６１。荨
②S （源极）。连接内部ＭＯＳＦＥＴ的源极，同时是ＴＯＰ开关及开关电源初级电路的公共接地点及基准点。
③C （控制极）。该端为误差放大电路和反馈电路的输入端，在正常工作时，由内部并联调整器提供偏置电流。系统关闭时，可激发输入电流，同时也是提供旁路、自动重启动和补偿功能的电容连接点。控制端有４个作用：一是利用控制电流ＩＣ的大小来调节占空比Ｄ；二是为芯片提供正常工作所需的偏置电流；三是决定自动重启动的频率；四是对控制回路进行补偿。
ＴＯＰＳｗｉｔｃｈ－Ⅱ是ＰｏｗｅｒＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ公司于前几年推出的第二代三端离线式ＰＷＭ开关。根据封装
ＴＯＰ２２ｌＹ～ＴＯＰ形式，ＴＯＰＳｗｉｔｃｈ－Ⅱ可分为３种类型：２２７Ｙ（ＴＯ－２２０封装）、ＴＯＰ２２ｌＰ～ＴＯＰ２２４Ｐ（ＤＩＰ－８封装）和ＴＯＰ２２ｌＧ～ＴＯＰ２２４Ｇ（ＳＭＤ－８封装）。产品分类详见表
１所示。其中ＴＯＰ２２７Ｙ的输出功率最大。
表1T O P Sw i t ch-Ⅱ的产品分类及最大输出功率P O M
ＴＯ－２２０封装（Ｙ）
固定输入
宽范围
（ＡＣ
输入
产品型号１１０／１１５
（ＡＣ８５～
／２３０Ｖ，
２６５Ｖ）
±１５％）ＴＯＰ２２１ＹＴＯＰ２２２ＹＴＯＰ２２３ＹＴＯＰ２２４ＹＴＯＰ２２５ＹＴＯＰ２２６ＹＴＯＰ２２７Ｙ
１２Ｗ２５Ｗ５０Ｗ７５Ｗ１００Ｗ１２５Ｗ１５０Ｗ
７Ｗ１５Ｗ３０Ｗ４５Ｗ６０Ｗ７５Ｗ９０Ｗ
ＤＩＰ－８封装（Ｐ）／ＳＭＤ－８封装（Ｇ）
固定输入
宽范围
（ＡＣ
输入
１１０／１１５
（ＡＣ８５～
／２３０Ｖ，
２６５Ｖ）
±１５％）９Ｗ１５Ｗ２５Ｗ３０Ｗ
６Ｗ１０Ｗ
便灵活。ＴｉｎｙＳｗｉｔｃｈ系列产品具有性优价廉、外围电路非常简单等特点，特别适合制作１０Ｗ以下的微型开关电
源或待机电源，是取代效率低、体积较大的小功率线性稳压电源的理想产品。ＴｉｎｙＳｗｉｔｃｈ的性能特点如下：
（１）ＴｉｎｙＳｗｉｔｃｈ有ＤＩＰ－８和ＳＭＤ－８两种封装形式、６种型号，产品分类见表２。尽管采用８个脚封装，实际上只有４个脚，即Ｓ、Ｄ、ＢＰ（相当于控制端）、ＥＮ（使能端），因此等效于四端器件。利用使能端可从外部关断ＭＯＳＦＥＴ，并且在快速上电时输出电压无过冲现象，掉电时ＭＯＳＦＥＴ也无频率倍增现象。
表2Ti ny Sw i t ch 产品分类及最大输出功率
最大输出功率ＰＯＭ（Ｗ）
产品型号ＴＮＹ２５３ＰＴＮＹ２５３ＧＴＮＹ２５４ＰＴＮＹ２５４ＧＴＮＹ２５５ＰＴＮＹ２５５Ｇ
输入电压为
ＡＣ１１５／２３０Ｖ）
４４５５１０１０
输入电压为
ＡＣ８５～２６５Ｖ
２２４４６．５６．５
开关频率
封装形式
ｆ（ｋＨｚ）４４４４４４４４１３０１３０
ＤＩＰ－８ＳＭＤ－８ＤＩＰ－８ＳＭＤ－８ＤＩＰ－８ＳＭＤ－８
元器件与代换
产品型号
ＴＯＰ２２１Ｐ／ＧＴＯＰ２２２Ｐ／ＧＴＯＰ２２３Ｐ／ＧＴＯＰ２２４Ｐ／Ｇ
（２）高效、小功率输出。选用２２０Ｖ交流电源时，其空载功耗低于６０ｍＷ。它适宜制作０～１０Ｗ的小功率、低成本开关电源，比线性稳压电源大约可节电３８％。
（３）采用开／关控制器来代替ＰＷＭ对输出电压进行调节。开／关控制器可等效为脉冲频率调制器（ＰＦＭ），其调节速度比普通的ＰＷＭ更快，对纹波的抑制能力更强。
（４）与ＴＯＰＳｗｉｔｃｈ－Ⅱ相比，它在电路设计上颇具特色：第一，交流输入端可省掉ＥＭＩ滤波器；第二，初级保护电路不需使用ＴＶＳ，仅用ＲＣ电路即可吸收尖峰电压；第三，不用反馈线圈及相关电路，也不加回路补偿元件；第四，芯片内部增加了使能检测与逻辑电路。荨
１５Ｗ２０Ｗ
2. Ti ny Sw i t ch 系列四端开关电源
ＴｉｎｙＳｗｉｔｃｈ（微型开关）是Ｐｏｗｅｒ公司新推出的一种高效、小功率四端单片开关电源，因所构成开关电源的体积很小，故称ＴｉｎｙＳｗｉｔｃｈ（微型开关系列）。它比三端单片开关电源增加了一个使能端，使用更加方
红外发光二极管和红外光电
二极管的鉴别
笙杨春
在实际工作中，有时需要区别是红外发光二极管，还是红外光电二极管，或是光电三极管。其方法是：若管子都是透明树脂封装，则可以从管芯安装处来区别。红外发光二极管管芯下有一个浅盘，而光电二极管和光电三极管则没有。若管子尺寸过小或黑色树脂封装的，则可用万用表（置１ｋΩ档）来
测量电阻。用手捏管子（不让管子受光照），正向电
阻为２０～４０ｋΩ，而反向电阻大于２００ｋΩ的是红外发光二极管；正、反向电阻都接近∞的是光电三极管；正向电阻在１０ｋΩ左右，反向电阻接近∞的是光电二极管。荨
7（总