钲铭科AM-12A1电源芯片

性能稳定可靠,成本更优。自供电专利技术,外围简单(可以省供电二极管和启动电阻,变压器可以少一个绕组)

功能描述 :

AM-12A芯片是专用小功率开关电源控制芯片，广泛用于电源适配器、电磁炉、 空调、 VCD/DVD等小家电产品。产品

特点：

采用双芯片设计，高压开关管采用双极型晶体管设计，以降低产品成本；控

制电路采用大规模 MOS数字电路设计 ,并采用 E极驱动方式驱动双极型晶体芯片,以提高高压开关管的安全耐压值。

内建自供电电路，不需要外部给芯片提供电源，有效的降低外部元件的数量及成本。

芯片内集成了高压恒流启动电路，无需外部加启动电阻。

内置过流保护电路，防过载保护电路，输出短路保护电路，温度保护电路及光藕失效保护电路。

内置斜坡补偿电路，保证在低电压及大功率输出时的电路稳定。

内置 PWM振荡电路，并设有抖频功能，保证了良好的 EMC特性。

内置变频功能，待机时自动降低工作频率，在满足欧洲绿色能源标准（ <0.3W）同时，降低了输出电压的纹波。

内置高压保护，当输入母线电压高于保护电压时，芯片将自动关闭并进行延时重启。

内建斜坡电流驱动电路，降低了芯片的功耗并提高了电路的效率。

4KV防静电 ESD测试。

性能稳定可靠,成本更优。自供电专利技术,外围简单(可以省供电二极管和启动电阻,变压器可以少一个绕组)

二、功率范围：

输入电压 最大输出功率 符号

(85~264Vac)

6W 功能描述

(85~145Vac)

8W

(180~264Vac)

8W

(85~264Vac)

6W 功能描述

电路测试引脚，建议空置。（禁止接其它电路） 接地引脚。 反馈控制端。 供电引脚。

(85~145Vac)

8W

(180~264Vac)

8W

输入电压 最大输出功率

引脚 1 2 3 4

符号 Test GND Fb Vcc

四、内部电路框图

性能稳定可靠,成本更优。自供电专利技术,外围简单(可以省供电二极管和启动电阻,变压器可以少一个绕组)

(85~264Vac)

6W 功能描述

电路测试引脚，建议空置。（禁止接其它电路） 接地引脚。 反馈控制端。 供电引脚。

输出引脚，连接芯片内高压开关管 Collector端，与开关变压器相连。

(85~145Vac)

8W

(180~264Vac)

8W

输入电压 最大输出功率

引脚 1 2 3 4

符号 Test GND Fb Vcc

Collector

AM-12A

五、极限参数

高性能开关电源控制芯片

(85~264Vac) (85~145Vac) (180~264Vac) 输入电压 最大输出功率

6W 功能描述

8W 8W

引脚 1 2 3 4

符号 Test GND Fb Vcc

电路测试引脚，建议空置。（禁止接其它电路） 接地引脚。 反馈控制端。 供电引脚。

输出引脚，连接芯片内高压开关管 Collector端，与开关变压器相连。

Collector

AM-12A

五、极限参数

高性能开关电源控制芯片

性能稳定可靠,成本更优。自供电专利技术,外围简单(可以省供电二极管和启动电阻,变压器可以少一个绕组)

输入电压 最大输出功率

(85~264Vac)

6W 功能描述

(85~145Vac)

8W

(180~264Vac)

8W

引脚 1 2

符号 Test GND

电路测试引脚，建议空置。（禁止接其它电路） 接地引脚。 反馈控制端。

3 Fb

◆上电启动：当外部电源上电时，直流高压经开关变压器传至芯片的 COLLECTOR端（ 5678引脚），后经内建高压恒流启动电路将启动电流送至开关管 Q1的 B极，通过开关管 Q1的电流放大（约为 20倍放大）进入电源管理电路经 D1为 Vcc外部电容 C1充电，同时为 Fb预提供一个 3.6V电压（ Fb引脚对地应接入一只滤波电容），当 Vcc的电压逐步上升至 5V时，振荡器起振，电路开始工作，控制器为 Fb开启一个约为 25uA的对地电流源，电路进入正常工作。上电原理图：上电时序图：

◆正常工作：电路完成启动后，振荡器开始工作，触发器的 Q1，Q2输出高电平，高压晶体管与功率 MOS管同时导通，开关电流经晶体管与功率 MOS管接到 40Ω电流取样电阻，并在电阻上产生与电流成正比的电压，（由于开关变压器分布电容的存在，在电路开通的瞬间有一个高的尖峰电流，为了不

性能稳定可靠,成本更优。自供电专利技术,外围简单(可以省供电二极管和启动电阻,变压器可以少一个绕组)

引起电路的误动作，在电路开通时启动一个前沿消隐电路将尖峰电流去除，消隐时间为 250nS），控制端 Fb电压经斜坡补偿后与取样电阻上的电压相加后与 0.6V的基准电压相比较，当电压高于基准电压时比较器输出低电平，触发器的 Q1，Q2输出低电平，高压晶体管与功率 MOS管同时关断，

COLLECTOR端电压上升，电路进入反激工作，在下一个振荡周期到时，电路将重新开始导通工作。

工作时序图：

电路在 t1时间 Vcc电压上升到 5V，电路开启工作， Q2输出 PWM信号， t2~ t3时间 Vcc电压高于 6V，电路停止输出， Q2输出低电平， t3~t4时间 Vcc电压回到范围之内，电路正常工作， t4~t5时间 Vcc电压低于 4V，电路停止输出， Q2输出低电平， t6时间 Fb电压低于 1.6V，开路开启一个 24mS的定时器， PWM以最大占空输出，直到 t7时间 Fb电压还未能高于 1.5V，电路开始重新启动， t9时间 Vcc电压上升到 5V，电路重新开启工作， t10时间 Fb电压高于 3.6V，电路停止输出。

◆ 控制引脚 Fb： Fb引脚外部应当连接一只电容，以平滑 Fb电压，外接电容会影响到电路的

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反馈瞬态特性及电路的稳定工作，典型应用可在 10nF~100nF之间选择；当 Fb电压高于 1.5V而小于 2.8V时，电路将以 65KHz的频率工作，当 Fb电压高于2.8V而小于 3.6V时，电路将随着 Fb的电压升高而降低频率，当 Fb电压高于3.6V时，电路将停止振荡，当 Fb电压小于 1.5V时，电路将启动一个 48mS的延时电路，如在此期间 Fb电压回复到 1.5V以上，电路将继续正常工作，否则，芯片将进行重新启动，此电路完成了光藕失效的保护。Is与 Fb

时序图：

Fb与工作频率（ PWM

）时序图：

◆自供电电路：（已申请国家专利）芯片内建自供电电路，将电路的电源电压控制在 5V左右，以提供芯片本身的电流消耗，自供电电路只能提供自身的电流消耗，不能为外部电路提供能量。

◆斜坡电流驱动：为了降低芯片的耗能及提高电路的效率，内部为高压晶体管的 B极提供的基极电流采用了斜坡电流驱动技术，当开关电流 Is为 0时，基极

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电流约为 20 mA，随着开关电流的逐步增大，基极电流也逐步增大，当开关电流为 300 mA时，基极电流为 50 mA。

Ib与 Is时序图：

◆抖频电路：为了能满足 EMC的要求，芯片内设有一个抖频电路，PWM的频率将以65KHz的频率为中心，以 1KHz的步进在 8个频率点上运行，这样有效的降低了 EMC的设计的复杂度及费用。

◆热保护：芯片的温度达到 125℃时，芯片将进行重新启动，直至芯片的温度降低到 120℃以下，芯片才会重新进入正常工作状态。

◆峰值电流保护：因外部的某种异常引起的电流过大时，当电流达到 400 mA时，芯片将进行重新启动。

◆电源异常：因外部的某种异常引起的电源电压高于 6V时，或电源电压低于 4V时，芯片将进行重新启动。

◆超压保护：芯片在完成启动后，芯片内部设定了一个电流的上升斜率检测电路，当外部的电压超高或者开关变压器的失效，都会引起电流的斜率变化，保护电路将会对电路进行重新启动，这样保证了高压晶体管的安全，同时对低频

性能稳定可靠,成本更优。自供电专利技术,外围简单(可以省供电二极管和启动电阻,变压器可以少一个绕组)

的浪涌电压进行了有效的保护。斜率检测时序图：

根据电感电流公式 I=U/L*△t可知，在电感不变时，在一个固定的时间上检测电流可计算出电压，芯片利用该原理在 350nS时检测 Is电流，当 Is电流小于 0.08V时，电路正常工作，当 Is电流大于 0.08V时，芯片进入异常保护；同理，当外部的电感器的电感量变小，也会让芯片进入异常保护；这样即可以保护母线电压过高引起的开关管的击穿，也可以保护因外部变压器的饱和或者短路引起的电感量下降导致 Is电流过大，引起芯片的损坏。直流母线保护电压与变压器电感量的关系图：

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八、芯片测试 8．1、耐压测试

8．2、电性能测试

九、典型应用一（ 12V/0.5A输出离线反激式开关电源）

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9．1、元器件清单

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9

．2．4、

Linkage 深圳市钲铭科电子有限公司  AM‐12A 

9．2、变压器设计（只作参考） 计

9．2．1、参数确定：变压器设计时，需要先确定一些参数，（ 1）输入电压范围，算

导（2）输出电压、及电流，（ 3）开关频率，（ 4）最大占空比；

通（1）输入电压范围 AC85~265V

时（2）输出电压、电流 DC12V/0.5A

间（3）开关频率 F=65KHz

（4）最大占空比 D=0.5 92．2、磁心的选择：先计算出电源的输入功率 P=Pout/η(η指开关电源的效率，T．

设为 0.8)， Pout=Vout*Iout=12V*0.5A=6W，P=12/0.8=7.5W。我们可以通过磁心的制造商提供的图表进行选择，也可通过计算方式选择，我们查图表方式选择 o n=1/

7.5W电源可用 EE16或者 EE19磁心，我们选择 EE16磁心进行下一步的计算。

9．2．3、计算原边电压 Vs F

输入电压为 AC80~265V，计算最低电压下的最大功率，最低电压为 80V *

Vs=80*1.3=100V（考虑了线路压降及整流压降） D=1

/9．2．5、计算原边匝数 Np

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Linkage 深圳市钲铭科电子有限公司  AM‐12A 

输入电压 最大输出功率

(85~264Vac)

6W 功能描述

(85~145Vac)

8W

(180~264Vac)

8W

引脚 1 2 3 4

符号 Test GND Fb Vcc

电路测试引脚，建议空置。（禁止接其它电路） 接地引脚。 反馈控制端。 供电引脚。

输出引脚，连接芯片内高压开关管 Collector端，与开关

Collector

变压器相连。

AM-12A

五、极限参数 供电电压 Vcc 供电电流 Vcc 引脚电压

高性能开关电源控制芯片

---------------------------------------------- -0.3V--9V ---------------------------------------------- 60mA ---------------------------------------------- -0.3V--Vcc+0.3V

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AM‐12A 

输入电压 最大输出功率

(85~264Vac)

6W 功能描述

(85~145Vac)

8W

(180

引脚 1 符号 Test 电路测试引脚，建议空置。（禁止接其它2

GND

接地引脚。

性能稳定可靠,成本更优。自供电专利技术,外围简单(可以省供电二极管和启动电阻,变压器可以少一个绕组)

VsTon Np= D Bac . Ae Np――――原边匝数

Vs ――――原边直流电压（最低电压值） Ton――――导通时间

△Bac――――交变工作磁密（ mT），设为 0.2 Ae――――磁心有效面积（ m㎡） EE16磁心为 20 m㎡ Np=(100*7.7)/(0.2*20)≈192

9．2．6、计算副边匝数 Ns Ns――――副边匝数 Np――――原边匝数 Vout ――――输出电压（包含线路压降及整流管压降， 12V+1V=13V） Vor――――反激电压（设置该电压不高于 150V，以免造成芯片过压损坏 ,

本设计中设为 100V） Ns=（13*192）/100=25匝

9．2．7、计算原边电感量 Lp Lp=(Vs*Ton)/Ip Lp――――原边电感量 Ip――――原边峰值电流（芯片设定最大峰值电流 720mA） Lp=（100*7.7）/320=≈2.4（mH）

9．2．8、变压器的设计验证

变压器的设计时最大磁感应强度不能大于 0.4T，（铁氧体的饱和磁感应强度一般为 0.4T左右），由于单端反激电路工作在 B-H的第一象限，磁心又存在剩磁 Br约为 0.1T，所以最大的工作磁通 Bmax最大只有 0.4-0.1=0.3T

性能稳定可靠,成本更优。自供电专利技术,外围简单(可以省供电二极管和启动电阻,变压器可以少一个绕组)

Bmax=(Ip*Lp)/(Np*Ae)

Bmax=(400*2.4)/(192*20)=0.25 Bmax<0.3 证明设计合理 9．2．9、变压器的漏感

由于变压器不是理想器件，在制造过程中一定会存在漏感，漏感会影响到产品的稳定及安全，所以要减小，漏电感应控制在电感量的 5%以内，三明治绕线方式可以减小漏感。 十、设计注意事项

10．1、功率器件是需要散热的，芯片的主要热量来自功率开关管，功率开关管与引脚5678相连接，所以在 PCB布线时，应该将引脚 5678外接的铜箔的面积加大并作镀锡处理，以增大散热能力。

10．2、芯片的 5678引脚是芯片的高压部份，最高电压可达 600V以上，所以在

线路布置上要与低压部份保证 1.5mm以上的安全距离，以免电路出现击穿放电现象。

10．3、芯片的第 1引脚是测试引脚，用于芯片的成品测试及耐压测试，在电路应用时不能与其它电路相连接。十一、封装尺寸

性能稳定可靠,成本更优。自供电专利技术,外围简单(可以省供电二极管和启动电阻,变压器可以少一个绕组)

十二、包装信息

2．1、芯片采用防静电管包装： 1

输入电压 最大输出功率

(85~264Vac)

6W 功能描述

(

引脚

12.2

、包装数量：

符号 Test GND Fb Vcc Collector

1 2 3

电路测试引脚，建议接地引脚。 反馈控制端。 供电引脚。

输入电压 最大输出功率

(85~264Va

6W 功能描述电路测试引

4 5678

引脚 1

符号 Test

输出引脚，连接芯片变压器相连