在小家電和智能家居的輔助電源設(shè)計(jì)中，工程師常面臨一個(gè)矛盾：既要降低成本和體積，又要保證輸出精度和可靠性。輝芒微電子的FT8451x系列用一顆SOP-8芯片給出了務(wù)實(shí)的答案——集成650V高壓MOS，外圍僅需10顆左右元件，就能實(shí)現(xiàn)5V/400mA穩(wěn)定輸出。

芯片定位

核心賣點(diǎn)很清晰：省掉光耦和431，省掉啟動(dòng)電阻，省掉供電繞組。三"省"下來(lái)，BOM成本和PCB面積都大幅壓縮。

內(nèi)部架構(gòu)特點(diǎn)

FT8451x把能集成的都塞進(jìn)了芯片里：

    650V高壓?jiǎn)?dòng)電路：上電直接從母線取電，50ms內(nèi)完成啟動(dòng)
    高壓功率MOS管：無(wú)需外接開(kāi)關(guān)管
    電流采樣電阻：內(nèi)置，無(wú)需外置檢流電阻
    誤差放大器：直接通過(guò)VCC引腳采樣輸出電壓，實(shí)現(xiàn)±3%精度

保護(hù)功能也比較齊全：欠壓鎖定(UVLO)、過(guò)壓保護(hù)(OVP)、過(guò)溫保護(hù)(OTP)、逐周期過(guò)流保護(hù)(OCP)、短路保護(hù)(SCP)。對(duì)于小功率電源來(lái)說(shuō)，這些保護(hù)基本夠用了。

EMI方面內(nèi)置了抖頻和軟驅(qū)動(dòng)，省掉磁珠和屏蔽罩的成本。

兩種典型應(yīng)用電路

方案一：Buck-Boost結(jié)構(gòu)（升降壓）

適合輸入電壓范圍寬、輸出電壓與輸入有交叉的場(chǎng)景。

電路特點(diǎn)：

    電感Lm接在整流后母線與輸出正端之間
    芯片GND接輸出負(fù)端，形成浮動(dòng)地
    續(xù)流二極管與電感并聯(lián)
    輸出電容直接接VCC引腳，同時(shí)作為反饋采樣點(diǎn)

方案二：Buck結(jié)構(gòu)（降壓）

適合輸入電壓始終高于輸出電壓的場(chǎng)合，比如220VAC輸入固定5V輸出。

電路特點(diǎn)：

    電感Lm接在芯片開(kāi)關(guān)輸出與輸出正端之間
    續(xù)流二極管接地
    同樣通過(guò)VCC引腳直接采樣輸出電壓

兩種拓?fù)涞墓餐c(diǎn)是極簡(jiǎn)——沒(méi)有變壓器，沒(méi)有光耦，沒(méi)有TL431，沒(méi)有啟動(dòng)電阻。整流濾波后直接進(jìn)芯片，芯片出來(lái)經(jīng)過(guò)LC濾波就是5V輸出。

管腳定義解析

SOP-8封裝，8個(gè)引腳分工明確：

設(shè)計(jì)注意點(diǎn)：

    HV引腳有4個(gè)，全部要接到母線，不能只用其中一個(gè)，否則電流能力不夠
    VCC腳既是電源輸入又是反饋輸入，對(duì)旁路電容的ESR有一定要求
    GND腳同時(shí)是功率地，PCB走線要足夠粗

應(yīng)用場(chǎng)景

FT8451x最適合這些場(chǎng)合：

    小家電輔助電源：電飯煲、電磁爐、風(fēng)扇的5V控制板供電
    智能家居：智能插座、智能開(kāi)關(guān)的待機(jī)電源
    替代線性電源：比阻容降壓安全，比工頻變壓器小巧
    替代RCC自激電源：精度更高，一致性更好

不適合的場(chǎng)景：需要隔離的場(chǎng)合（這是非隔離方案）、輸出電壓不是5V的場(chǎng)合（固定輸出版本）、電流需求超過(guò)500mA的場(chǎng)合。

小結(jié)

FT8451x系列把非隔離降壓電源做到了"極致簡(jiǎn)"——一顆芯片包辦高壓?jiǎn)?dòng)、功率開(kāi)關(guān)、電壓反饋和保護(hù)功能，外圍僅需電感、二極管和幾個(gè)電容電阻。對(duì)于成本敏感、空間受限、又不需要隔離的小功率電源應(yīng)用，這套方案提供了一個(gè)務(wù)實(shí)的選擇。