高压板集成电路SP9741参数
SP9741 是使用 PWM 方式的二通道开关电源调整控制器。两个通道的线路可独立地同时应用于直流对直流的递升、递降、和反向转换开关电源中。
集成电路SP9741采用SOP16封装，具体的指标参数，可参见其产品样本。
本文谨就 SP9741的工作原理和具体应用，拟文进行介绍。
为叙述方便，现将SP9741产品样本中的“原理框图”、“引出端说明”和“时序曲线”摘录如下：
原理框图：（图1）
引出端说明 ：（表1）
Pin No. Pin name 功能 Function
1 CT External timing capacitor 外部定时电容
2 RT External timing resistor 外部定时电阻
3 NON1 Positive input for error amplifier 1 放大器1正输入端
4 INV1 Negative input for error amplifier 1 放大器1负输入端
5 FB1 Error amplifier 1 output 误差放大器1输出
6 DT1 Output 1 dead time/soft start setting 输出1死区时间/软启动设定
7 OUT1 Output 1 输出1
8 GND Ground 地
9 VCC Power supply 电源供电
10 OUT2 Output 2 输出2
11 DT2 Output 2 dead time/soft start setting 输出2死区时间/软启动 设定
12 FB2 Error amplifier 2 output 误差放大器2输出
13 INV2 Negative input for error amplifier 2 放大器2负输入端
14 NON2 Positive input for error amplifier 2 放大器2正输入端
15 SCP Time latch setting 定时锁存器 设定
16 VREF Reference voltage output（2.5V） 参考电压输出
AP2001,TL1451，BA9743，BA9741，SP9741
产品名称： AP2001
产品类别： 稳压器
产品说明： CCFL 驱动IC，直接替换TL1451，BA9743，BA9741，SP9741
从原理框图和引出端说明可见，SP9741内部具有两个独立的PWM 方式的开关调整控制通道，其相应的误差放大器和PWM控制的输入输出端子分别是 NON1、INV1、FB1、DT1、OUT1和NON2、INV2、FB2、DT2、OUT2。
为叙述简单，下文中若不列出通道号者，是对两个通道的泛指，即两个通道是一致的。同时，SP9741内部共用了基准电压（Vref），三角波振荡器（Ct、Rt）以及内置的保护电路单元（SCP、UVLO）。
从原理框图和时序曲线可见，SP9741两路相同的PWM控制电路，均接受集成电路内部SCP（Time latch setting）和UVLO过压保护电路的控制：从SP9741原理框图可见，两个通道的FB输出共同作用于比较器SCP Comp，而比较器SCP Comp的输出又直接控制 Time latch setting电路。
时序曲线：（图2 ）
二、SP 9741组成开关电源电路的应用电路介绍（一 ） （图3）
为图面相对清晰、叙述简单，图3的应用原理电路（一）仅列出单路降压（递降Step-down）方式的开关电源实用电路；而该典型电路，完全可以推广到双路的应用之中。
l 开关电源工作频率的确定和相应的频率补偿：
开关电源的工作频率，由SP9741三角波振荡器的振荡频率Fosc决定、取决于外接的定时电容Ct和定时电阻Rt的数值。一般的应用中，可取Ct=220P、Rt=10K，相应的振荡频率在400KHz左右。
误差放大器反相输入端INV和输出端FB之间，加入了误差放大器的相位补偿RC电路。在不同的工作频率下，其相位补偿RC参数可适当加以调整。
l 开关电源电路元件参数的计算：
由于误差放大器的输入电压范围限制在0.3V~1.6V之间，一般反相输入端INV由Vref（2.50V）基准电压端通过电阻（R5、R6）分压器设置在0.5Vref=1.25V电位上。
误差放大器的同相输入端NON接入由开关电源输出电压端的电阻分压器（R1、R2）检出的输出电压反馈信号。
通过误差放大器的放大，其调整信号经过集成电路内部的PWM比较器和三角波信号进行比较，在OUT输出可控制占空比的PWM波，从而达到控制开关电源输出电压的效果。
开关电源输出电压的设计值，取决于SP9741内部的基准电压Vref和外部电阻R1、R2，R5、R6的分压比；其计算公式和示范计算结果如下：
Vout1 =Vref（R6/(R5+R6)）（(R1+R2)/R2）
=2.50V（30K/(30K+30K)）（(30K+10K)/10K）
=2.50V（0.5）（4）
=5.0V
考虑到SP9741基准电压Vref 的负载能力，接入Vref电路的电阻总值不宜过小。
l 集成电路功能端的功能和常规接法：
SP9741的DT端，一般有两种接法：DT简单地直接接地（如DT2）和DT 预置偏压和电容（如DT1）；两种接法都可以正常工作。
改变DT端的电压和电容，可以影响开关电源的死区时间和软启动特性。
由于两个通道的FB端子均参与了SCP Comp比较器的控制，所以独立测试和应用其中任意一个通道的先决条件是，另外一个通道的FB在“高电平”状态；否则，被测试和应用的通道将无法正常工作，见应用原理电路（一）。
SCP端（Pin-15）在应用电路中，一般用0.47~1uF的电容器接地。在上电瞬间和电路实施保护的瞬间，SCP 端子并联的电容器，可延迟保护功能的发生，维持开关电源的正常运行。
可以根据保护延迟时间的实际要求，适当决定该电容器的容量；或者在SCP端预置偏压。
l 开关电源输出保护的过程和结果描述：
一旦输出电压由于过载、短路等原因跌落，引起相应的NON端电位低于INV端电位（INV端电位由Vref而稳定）一个比较大的数值时，OUT端输出的波形有趋向完全截止的阶段；此时，SCP端将会有一个高电平脉冲周期出现，电路经过延迟即进入“保护锁存”状态：OUT端呈现不再变化的截止状态高电平， DT端（不直接接地时）同时突变到高电平。
DT端（DT1和DT2同步）在保护状态下输出高电平的特性，需要时可以作为“进入保护状态”的信号加以利用。
该“保护锁存” 过程是一个不可逆过程，除了切除电源电压、再重新上电复位（Reset）之外，无法自动恢复。
若需要完全撤消SCP保护功能，可将SCP端子直接接地来实现。
l 开关电源外部电路元件的选择要点：
由于开关电源的工作频率已经进入中频范围，外部的电感电容元件的体积就可以相对地减小，有利于应用设备的小型化。同时，由于电磁感应也相对地增加，所以在布局上应该按高频设备的要求处理。
外接功率三极管（PNP）和肖特基二极管，要求采用高频开关管，以减少开关损耗。应用电路图中的元件参数，是在工作频率400KHz、输出电压5.0V时的典型数值。工作频率或输出电压设计改变时，可按照常规的开关电源元件参数设计，加以调整。
三、SP 9741组成开关电源电路的应用电路介绍（二）
l SP 9741组成开关电源电路的应用中，升压方式是经常需要的。下面的应用原理电路图（图4），通道一设计成降压方式、通道二设计成升压方式，可提供用户参考。
图4
降压方式（通道一）开关电源部分的参数设计，已经在上文介绍。升压方式（通道二）开关电源输出电压的计算，类似于降压方式；按上图输出标称值电压12V、输出电压端取样电阻分压器的数值，可计算其输出单元的设计值（注意图3和图4中元件序号的不一致）：
Vout2 =Vref（R21/(R21+R22)）（(R6+R7)/R7）
=2.50V（30K/(30K+30K)）（(86K+10K)/10K）
=2.50V（0.5）（9.6）
=12.0V
以上的输出单元设计计算值12.0V，是分压电阻R6采用精密电阻、电阻值86K；若使用普通电阻，可采用标称值82K和标称值3.9K的电阻串联而成。当要求精确的输出电压数值时，上述参与计算的分压电阻均应采用精密电阻。
当然，精密电阻的误差和基准电压本身的偏差都需要考虑进去。
l 上述应用原理电路的供电电压采用9V，是考虑到降压方式的输出电压设计值是5V、升压方式的输出电压设计值是12V，所以9V是“中间值”、比较典型。实际的供电电压，可以根据需要，在SP9741的工作电压范围内确定。
l 应用电路的要求是千差万别的。根据以上介绍的基本的应用原理电路，用户就可以举一反三、设计出符合要求的适用电路。
譬如，在开关电源需要非常高的输出电压的场合，有的用户就采用了增加输出变压器升压的方式，来满足特定的目的。
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