摘要：mc33370系列ic产品是美国摩托罗拉（motorola）公司新近推出的五端单片开关电源集成电路。该系列产生具有较完善的工作状态控制能力。本文阐述了它们的性能特点、内部结构和工作原理，并对其状态控制方式进行了较为详细的分析，最后给出了构成并关电源的典型实例。
关键词：开关稳压电源 mc33370 可编程状态控制器
1 概述
开关稳压电源以其小型化、重量轻和高效率而成为电源发展的方向，并且正在逐步替代串联调整式稳压电源。美国摩托罗拉（motorola）公司推出的mc33370系列五端单片开关电源集成电路具有mc33369～mc33374等五种规格，共17种型号。与美国动力（power）公司生产的topswitch系列三端单片开关电源相比，该系列增加了电源端和状态控制端两个引出脚，特别是其内部新增了可编程（开/关）状态控制器，因此可通过其输入端，并配合手动按键、微控制器（mcu）、数字电路方式来完成对电源工作模式的选择。这使得其控制功能更中完善，使用更加灵活，性能价格比更加优越，可成为设计单片开关电源的首选集成电路之一。
2 mc33370系列的分类及特点
该产品有三种封装形式：dip-8双列直插式（p后缀），to-220直列式（tv后缀），to-220直弯式（tv后缀）。表1以to-220直列式封装为例说明了mc33370系列的部分产品分类。
表1 mc3370系列部分产品分及最大输出功率
型 号
最大输入功率pom(w)
功率开关管（mosfet）
固定电压输入（110/115/230vac）
宽范围输入（85～265vac）
rds（on）（ω）
id（pk）（a）
mc33369t
20
12
12
0.5
mc33370t
40
25
12
0.9
mc33371t
75
45
6.8
1.5
mc33372t
100
65
4.8
2.0
mc33373t
125
75
3.8
2.7
mc33374t
150
90
3.0
2.7
该系列的性能特点如下：
●该系列ic较topswitch系列增加了电源端和状态控制器的输入器。其状态控制端利用可编程控制器及外部模式选择电路可实现多种控制方式，并可实现电源工作状态和备用状态之间的切换。同时该芯片内部还增加了欠压锁定比较器、外部关断电路和状态控制器，因而其性能价格比更优，外围电路更趋简单；
●其功率开关管由一只高压结场型场效应管（jeet）和一只低压mos场效应管（mosfet）串联而成，该结构被称为“敏场效应管”电流传感式功率开关管，利用它可无功耗地实时检测出漏极电流的大小并进行过流保护，而从提高电源效率；
●当交流电压为固定值或变化量不超过±20%时，可以省掉高频变压器的反馈线圈以及相应的高频整流滤波元件。这有助于简化外围电路、减少体积、降低成本；
●占空比调节范围宽达0.1～74%。而power公司的topswitch-ⅱ为1.7%～67%；
●电源效率高。由它构成的单片开关电源或电源模块的效率可达80%以上，而备用状态下的静态功耗仅为几十至几百毫瓦；
●芯片温度特性有了进一步提高，过热保护温度典型值为157℃（topswitch-ⅱ的设计参数为135℃）。
3 管脚结构及工作原理
3.1 管脚结构
mc33370系列ic的管脚排列如图1所示。
在mc33370系列ic中，采用dip-8封装的产品增设了4个gnd端，但仍等效于五端器件，下面简述其各管脚功能。
vcc（1脚）为工作电源电压的输入端，当vcc>8.5v时，启动电路中的mos场效应管立即关断，此时功率开关管开始工作。当开关电源发生过载或短路故障而命名vcc小于7.5v时，功率开关管将会关断，而此时供启动用的mos场效应管将开始工作。
fb（2脚）为反馈输入端，通过该端可将反映开关电源输出电压高低的反馈电压经内部电阻接至误差放大器的反相输入端，以调节pwm比较器输出脉冲的占空比，从而控制功率开关管的通、断时间。
gnd（3脚）为接地端，该端除作为控制电路和功率开关管的公共接地端以外，还可兼作器件散热器的地端。
sci（4脚）为状态控制的输入端，该端只需外接少许外围元件即可用多种方式来控制变换器的工作状态。
d（5脚）为功率开关的漏极引出端，该端能直接驱动高频高压器初级，并与内部启动用mos场效应管的漏极相连。
3.2 mc33370系列器件的工作原理
mc33370系列ic的内部结构及工作原理如图2所示。
在电路启动阶段，交流电压经整流后从5脚直接加到启动电路，然后用启动电路给vcc端的旁路电容充电。当vcc升至工作阈值电压8.5v时，启动电路被关断，启动过程自动完成，芯片转入正常工作状态。
在正常工作状态，器件通过反馈线圈及外接取样电路从2脚输入反馈电压。该反馈电压首先在并联调整器/误差放大器中进行缓冲放大，接着由ifb在反馈电阻rfb上形成误差电压vr，然后用vr来调节pwm比较器的输出脉占空比，以控制功率开关管的通断时间。当输出电压上升时，采样
