Infineon ICE2AS01

Отличный выбор! ICE2AS01 — это классический и очень популярный ШИМ-контроллер обратноходового преобразователя (Flyback) от Infineon. Вот подробное описание и вся необходимая информация.

Краткое описание

Infineon ICE2AS01 — это контроллер первичной стороны (Primary-Side Regulation, PSR) для обратноходовых преобразователей, работающий в режиме критической проводимости (Boundary Conduction Mode, BCM), также известном как переходный режим (Transition Mode, TM).

Его ключевая особенность — встроенная функция Smart-Start, которая значительно упрощает проектирование и снижает стоимость итогового блока питания, устраняя необходимость во внешней цепи запуска и цепи обратной связи по напряжению на вторичной стороне (через оптопару). Контроллер определяет выходное напряжение непосредственно с вспомогательной обмотки трансформатора.

Основное назначение: Построение недорогих, компактных и надежных обратноходовых преобразователей малой и средней мощности (обычно до 100 Вт) для зарядных устройств, адаптеров, бытовой электроники и источников питания для промышленной автоматики.

Ключевые особенности и преимущества

1. Первичный контроль (PSR): Измерение выходного напряжения и тока непосредственно с первичной стороны (через вспомогательную обмотку), что исключает необходимость в оптопаре и связанной с ней цепи, повышая надежность и снижая стоимость.
2. Функция Smart-Start:
   • Мягкий старт (Soft-Start) для снижения пусковых токов и напряжений.
   • Контроль выходного напряжения перед первым включением силового ключа. Это предотвращает "проседание" выходного напряжения и "прыжки" при запуске в нагрузку.
   • Автоматическое восстановление после короткого замыкания на выходе (SCP) с повторными попытками запуска (Hiccup mode).
3. Защиты (встроенные):
   • Защита от перенапряжения (OVP) на первичной и вторичной стороне.
   • Защита от перегрузки по току (OCP) с точной компенсацией.
   • Защита от перегрева (OTP) через внешний NTC-термистор на выводе VIN.
   • Защита от обрыва обратной связи (FB OVP).
   • Блокировка при пониженном напряжении питания (UVLO).
4. Режим работы: Граничный/критический режим (BCM/TM) — обеспечивает высокий КПД, меньшие потери на переключение и автоматическую коррекцию коэффициента мощности (при работе от сетевого напряжения).
5. Низкое энергопотребление в режиме ожидания: Соответствует стандартам энергоэффективности (например, ErP Lot 6).

Технические характеристики (Electrical Characteristics)

• Диапазон рабочего напряжения (Vcc): 8.5 В – 21 В (рекомендуемое рабочее: 12-18В от вспомогательной обмотки)
• Пусковой ток (стартовый): < 20 мкА (очень низкий, позволяет использовать резистор с большим сопротивлением в цепи запуска)
• Рабочий ток (в режиме ШИМ): ~ 3.5 мA
• Ток в режиме ожидания: < 1 мA
• Частота работы: Переменная, определяется нагрузкой и параметрами трансформатора. Максимальная ограничена до ~130 кГц.
• Максимальный рабочий цикл (Duty Cycle): 72%
• Порог OCP на выводе CS: 1 В
• Опорное напряжение для обратной связи (FB): 5 В
• Выходной ток затвора (Gate): Источник (Source): +250 мA, Сток (Sink): -500 мA (достаточно для быстрого переключения MOSFET средней мощности)
• Температурный диапазон: -40°C до +150°C (перехода кристалла)
• Корпус: DIP-8 и SO-8

Распиновка (DIP-8 / SO-8)

1. SOFTS: Мягкий старт и ограничение частоты. Подключение конденсатора задает время мягкого старта.
2. FB: Вход обратной связи. Подключается к делителю напряжения с вспомогательной обмотки для контроля выходного напряжения.
3. CS: Вход датчика тока. Подключается к токоизмерительному резистору в истоке MOSFET для контроля тока и OCP.
4. GND: "Земля", общий вывод.
5. GATE: Выход на затвор силового MOSFET транзистора.
6. VCC: Питание микросхемы. Сюда же подключается цепь запуска от высокого напряжения и вспомогательная обмотка.
7. NC: Не подключен (No Connection).
8. VIN: Вход для запуска и детектирования OTP. Через резисторную цепь подключается к выпрямленному высокому напряжению. Сюда же можно подключить NTC для OTP.

Парт-номера (Part Numbers) и корпуса

• ICE2AS01G — корпус DIP-8 (сквозной монтаж)
• ICE2AS01 — корпус SO-8 (поверхностный монтаж)

Это одна и та же микросхема в разных корпусах.

Совместимые и аналогичные модели (Прямые и функциональные аналоги)

Аналоги от Infineon (более новые/продвинутые):

• ICE2HS01G: Более новая версия, работает в QR-режиме (Quasi-Resonant), что дает еще более высокий КПД и меньшие EMI. Полностью совместима по выводам и функционалу, является рекомендуемой заменой для новых проектов.
• ICE3BS01L / ICE3AS01L: Серия "3-го поколения". Имеют лучшие показатели по EMI, более низкое энергопотребление в режиме ожидания, расширенный диапазон Vcc.
• ICE5系列 (например, ICE5ARxx): Самые современные контроллеры от Infineon с цифровым ядром, высочайшей интеграцией и гибкостью.

Прямые/функциональные аналоги от других производителей:

• Power Integrations (PI): Весь ассортимент TNY, TinySwitch, LinkSwitch. Это не pin-to-pin аналоги, а законченные решения (контроллер + MOSFET в одном корпусе), но решающие те же задачи. Например, TNY285GN.
• ON Semiconductor:
  • NCP1240 / NCP1338 (PSR, QR-режим) — очень популярные современные аналоги.
  • NCP1200 / NCP1203 (более старые, без PSR, требуется оптопара).
• STMicroelectronics:
  • L6566A / L6566B — переходный/критический режим с PSR.
• Texas Instruments:
  • UCC28610 — аналог с PSR и QR-режимом.

Важное замечание: Несмотря на функциональную совместимость, прямой pin-to-pin замены у ICE2AS01 от других брендов практически нет. При замене требуется полная переразводка печатной платы и пересчет ключевых элементов обвязки. Наиболее прямая и безболезненная замена в том же корпусе — это ICE2HS01G от самого Infineon.

Область применения

• Адаптеры переменного тока для ноутбуков, мониторов, принтеров.
• Зарядные устройства для потребительской электроники.
• Вспомогательные источники питания (standby) в телевизорах, аудио-аппаратуре.
• Блоки питания для бытовой техники и промышленных контроллеров.

Итог: ICE2AS01 — проверенный временем, надежный и простой в использовании контроллер, идеально подходящий для создания недорогих обратноходовых преобразователей. Для новых проектов Infineon рекомендует рассматривать более современные аналоги, такие как ICE2HS01G или ICE3BS01L.