在现代电子设备中，开关电源转换器作为核心部件，其性能直接影响设备的稳定性和效率。FT8440E作为一款高性能、低成本的交直流开关电源转换器，凭借其集成的高压启动电路、高压功率开关以及多种保护功能，成为了众多电源设计工程师的理想选择。本文将详细介绍FT8440E的特点、典型电路图、管脚定义及说明，以及应用说明，帮助用户更好地理解和应用这款芯片。

FT8440E的特点

FT8440E是一款高性能、高精度、低成本的非隔离PWM功率开关，适用于多种电源架构，如Buck、Buck-Boost和Flyback等。其主要特点如下：

1. 集成高压启动电路和功率开关：内部集成600V高压启动电路和高压功率开关，减少了外部元件数量，简化了系统设计。
2. 高精度恒压输出：输出电压精度高达±3%，能够提供稳定的电源输出。
3. 灵活的输出电压设定：通过FB脚的连接方式，可以轻松设定输出电压。FB悬空时输出12V，FB短路至GND时输出18V。
4. 快速启动和低静态功耗：快速启动时间仅为50ms（典型值），在FB悬空或接地模式下，静态功耗仅为60mW（典型值）。
5. 内置抖频技术：有效提高EMI性能，减少电磁干扰。
6. 完善的保护功能：内置欠压、过压、过流、过温、短路等多种保护功能，确保系统在各种异常情况下都能安全运行。
7. 封装形式：采用SOP8封装，体积小巧，散热性能良好。

典型电路图

FT8440E提供了多种典型应用电路图，适用于不同的电源架构。以下是两种常见的应用电路图：

（一）Buck结构典型应用电路图

• 输入电压范围：85~264Vac或40~380Vdc
• 输出电压：12V或18V（通过FB脚设定）
• 输出电流：200mA（持续）/250mA（脉冲）

（二）Buck-Boost结构典型应用电路图

• 输入电压范围：85~264Vac或40~380Vdc
• 输出电压：12V或18V（通过FB脚设定）
• 输出电流：200mA（持续）/250mA（脉冲）

管脚定义及说明

FT8440E采用SOP8封装，管脚定义如下表所示：

丝印信息

• 第一行：x为产品子型号
• 第二行：①②③④⑤⑥为内部追溯编码

应用说明

（一）输出电压设定

• FB悬空：输出电压为12V
• FB短路至GND：输出电压为18V

• 输出电容：容值推荐为≥470uF，使用更大的容值可获得更好的输出纹波。
• Vcc电容：容值推荐为1uF。Vcc电容会影响环路响应速度，取值变小则响应快，纹波更佳，但空载输出电压会略变高；取值变大则反之。

（二）芯片电源和待机功耗

FT8440E内部集成了600V高压启动电路，从高压漏极直接对VCC端充电至9.8V，省掉了传统的起机电阻。当输出电压高于设定值时，高压启动电路会自动关闭，由输出电压供电，典型待机功耗为60mW。

（三）VCC欠压保护

FT8440E内部集成了带迟滞的欠压保护比较器，开启和关断阈值电压分别为9.8V和7.5V。由于较低的欠压保护阈值和高压启动电路提供的较大充电电流，开启延时典型值为50ms。

（四）VCC过压保护

FT8440E内部集成了22V的过压保护比较器，当VCC电压高于过压保护触发阈值时，栅驱动电路会立即关闭，使功率MOSFET停止开关，同时从VCC旁路电容多拉1mA的电流。

（五）高精度恒压控制

FT8440E内置高性能误差放大器、高精度分压电阻和参考电压，保证输出电压的精度和线性/负载调整率。开关的占空比由采样电阻的峰值电压和误差放大器的输出电压决定，峰值电流采样电阻和环路补偿网络全部集成在芯片内部。

（六）过流保护

FT8440E内部集成了逐周期过流保护电路，采样功率开关管的电流。当电流超过内部设定的阈值时，在该周期的剩余时间内功率开关管会被关断。前沿消隐电路会在功率开关管开启后的Tleb内将过流保护比较器屏蔽，避免误触发。

（七）过载保护电流的选择

• 过载电流：建议设置为额定工作电流的130%以上，以获得足够的余量。
• 电感量选择：主电感量的大小会影响工作模式和过载电流保护点。建议参考样机资料选择合适的电感。
• 电感的饱和电流：电感的饱和电流需大于芯片工作时的最大峰值电流并留一定余量。
• 输入电容选择：输入电容的容值会影响输出电流带载能力。建议按2uF/每瓦计算输入电容容值。

（八）起机时间和起机负载电流

FT8440E内部集成了高压启动电路，起机时间较快，典型值为50ms。芯片起机或重启期间，负载电流请控制在额定电流的80%以内，以免芯片无法正常起机。起机完成后，可以正常带载额定电流。内部框架图如下所示~

（九）频率抖动

FT8440E内置频率抖动，可有效提高EMI特性。

（十）前沿消隐

FT8440E功率开关管每次开启时，采样电阻上都会产生毛刺电压。为了避免误触发，内部集成了前沿消隐模块，因此无需传统的外部RC滤波元器件。在消隐时间Tleb内，过流保护比较器被关闭。

（十一）过温保护

FT8440E过温保护电路检测芯片的温度，过温保护阈值为150℃。当芯片的温度高于该阈值时，功率开关管被关断，直至芯片温度下降至130℃，功率开关管才重新恢复正常工作。

（十二）短路保护

当发生输出短路时，FT8440E会进入“自动重启”工作模式。如果输出反馈电压低于内部参考电压的时间超过一定时间，则功率开关管会被关断一段时间，之后功率开关管会自动重启再工作一定时间，如此重复，直至输出短路故障被排除。

PCB布局注意事项

良好的PCB布局有助于系统工作稳定，提高EMI效果以及散热。以下为指导建议：

1. 功率环路：
   • 尽量缩短功率环路的连线和环路面积。
   • 功率环路的走线尽量粗。
   • 电感充电环路由输入电容+/IC Drain脚/IC GND脚/功率电感/输出电容/输入电容-组成。
   • 电感放电环路由功率电感/输出电容/续流二极管组成。
2. 反馈环路：
   • VCC二极管/滤波电容等组成的反馈环路，尽量放在主功率回路的外面，尽量缩短反馈环路的走线。
   • 反馈环路走线尽量不要从功率器件底部穿过，以免被高频杂波干扰。
   • 反馈环路的输出电压取样点（反馈二极管的正极）放在输出电容正极。
   • VCC滤波电容尽量靠近IC，尽量远离功率电感。
   • 反馈环路的地与IC GND单点连接，尽量不与功率地共线。
3. EMI：
   • 尽量使L/N及EMI π型滤波等器件远离功率电感，可提高EMI效果。
4. 散热：
   • 适当增加IC Drain脚的铜箔面积，有助于IC散热。

总结