数据来源:On-Bright(昂宝)OB2570x Preliminary Datasheet(OB_DOC_DS_2570x00)

一、芯片简介
OB2570x 是昂宝电子(On-Bright)出品的一款高性能准谐振(QR)模式初级侧调节(Primary-Side Regulation, PSR)电源开关芯片。它把 PWM 控制器和高压功率 MOSFET 集成在同一颗 SOP8 封装里,专门针对中等功率的 AC/DC 充电器、适配器应用。
核心卖点一句话总结:无需光耦和 TL431 就能做恒压(CV)+ 恒流(CC)输出,外围极简、成本低、效率高。
主要特性:
- 初级侧采样与调节,QR 模式工作,省去 TL431 和光耦
- 全电压输入下高精度的恒压 / 恒流调节(CV / CC)
- CV、CC 调节点均可编程
- 内置功率 MOSFET
- 动态响应好
- 内置线电压补偿(CV/CC 在全电压下更稳)
- 内置固定线损补偿(cable compensation)
- 内置初级电感量补偿、控制环路补偿
- 内置前沿消隐(LEB)
- 超低启动电流、低工作电流(空载 < 75mW)
- 完整的自恢复保护:VDD OVP、UVLO、逐周期限流、OLP、SCP、OTP
典型应用:手机充电器、平板电源、AC/DC 适配器、机顶盒电源。
二、封装与订购信息
OB2570x 提供多种尾缀,区别主要在 MOSFET 耐压(BVdss) 、导通电阻(Rdson) 和 线损补偿比例:
| 型号 | 封装 | 包装 | BVdss | Rdson(典型) | 线损补偿 |
|---|---|---|---|---|---|
| OB2570PCP | SOP8 | 管装 Tube | 630V | 4 Ω | 6% |
| OB2570PCPA | SOP8 | 卷带 T&R | 630V | 4 Ω | 6% |
| OB2570TCP-H | SOP8 | 管装 Tube | 650V | 2.2 Ω | 2% |
| OB2570TCPA-H | SOP8 | 卷带 T&R | 650V | 2.2 Ω | 2% |
热阻参数 :SOP8 封装 RθJA = 150 ℃/W(结到环境)。由于 DRAIN(漏极)承担了功率散热,PCB 上需要给漏极引脚大面积铺铜。
封装机械尺寸(SOP8,单位 mm / inch):
| 符号 | Min(mm) | Max(mm) | Min(in) | Max(in) |
|---|---|---|---|---|
| A | 1.350 | 1.750 | 0.053 | 0.069 |
| A1 | 0.050 | 0.250 | 0.002 | 0.010 |
| A2 | 1.250 | 1.650 | 0.049 | 0.065 |
| b | 0.310 | 0.510 | 0.012 | 0.020 |
| c | 0.100 | 0.250 | 0.004 | 0.010 |
| D | 4.700 | 5.150 | 0.185 | 0.203 |
| E | 3.800 | 4.000 | 0.150 | 0.157 |
| E1 | 5.800 | 6.200 | 0.228 | 0.244 |
| e | 1.270(BSC) | --- | 0.050(BSC) | --- |
| L | 0.400 | 1.270 | 0.016 | 0.050 |
| θ | 0° | 8° | 0° | 8° |
三、引脚定义与使用方法(重点)
OB2570x 采用 SOP8 封装,引脚排列(俯视,圆点/标记在第 1 脚侧):
┌─────────┐
VDD 1 ─┤ ● ├─ 8 DRAIN
GND 2 ─┤ ├─ 7 DRAIN
FB 3 ─┤ ├─ 6 DRAIN
CS 4 ─┤ ├─ 5 DRAIN
└─────────┘
注意:第 5、6、7、8 脚全部是 DRAIN(漏极) ,4 个引脚并联接到内部 MOSFET 的漏极,主要目的就是加大散热面积。Layout 时一定要给这几个脚大面积铺铜。
引脚功能表
| 引脚号 | 引脚名 | 类型 | 功能描述 | 外部使用方法 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | VDD | P(电源) | 芯片供电脚 | 接 VDD 旁路电容到 GND;启动阶段由启动电阻从母线经辅助绕组充电,启动后由变压器辅助绕组经二极管供电。工作范围 9~25V |
| 2 | GND | P(地) | 芯片地 / 功率地参考 | 直接接输入滤波电容负极;与功率采样电阻、辅助绕组负极单点相连 |
| 3 | FB | I(输入) | 反馈电压输入,来自辅助绕组 | 通过辅助绕组与 GND 之间的电阻分压网络接入,采样辅助绕组电压(反映输出电压)。典型基准 2.0V |
| 4 | CS | I(输入) | 电流采样输入 | 通过电流采样电阻 Rs 接到 GND,检测初级峰值电流,用于逐周期限流和 CC 控制 |
| 5~8 | DRAIN | O(输出) | 内部 MOSFET 漏极输出 | 直接接变压器初级绕组的一端(另一端接高压母线);4 脚并联,铺铜散热 |
各引脚使用要点
1 脚 VDD(供电)
- 必须在靠近芯片处放置 VDD 旁路电容 (典型 10μF 电解 + 0.1μF 陶瓷),且电容负极要先连到 IC 的 GND 脚,再单点接到输出电容负极。
- 启动电流极小(典型 5μA,最大 15μA),因此可以用大阻值启动电阻(如几百 kΩ~几 MΩ)从整流母线取电,既可靠启动又把启动损耗压到最低。
- 启动后由辅助绕组供电,VDD 电压范围 9~25V;超过 VDD_OVP(典型 28V)会触发过压保护。
2 脚 GND(地)
- 是芯片所有控制信号的参考地。Layout 上要把"输入功率环路地"和"IC 控制地"分开,最后在输入电容负极单点汇接(见 Layout 章节),否则开关噪声会串入 FB/CS 导致误动作。
3 脚 FB(反馈)
- 这是初级侧调节的"眼睛"。辅助绕组电压通过电阻分压送到 FB,芯片在退磁过程的中点采样该电压并保持到下次采样,与内部 2.0V 基准比较,调节关断时间从而稳压。
- 分压电阻上臂电阻
Rup还参与 CC 线电压补偿(见公式 5),不能随意取值。 - 内部 OVP 阈值
V_OVP = 2.6V(典型),FB 超过该值即触发输出过压保护。
4 脚 CS(电流采样)
- 外接采样电阻
Rs到地,Rs 的大小直接决定 CC 点和最大输出功率:Rs 越大 → CC 点越小 → 输出功率越小(反之亦然)。 - 内置 LEB(前沿消隐 325ns) ,会砍掉 MOSFET 开通瞬间电流尖峰,所以CS 脚无需外加 RC 滤波。
- 过流阈值最大 800mV,DPFM 模式最小 CS 阈值 175mV。
5~8 脚 DRAIN(漏极)
- 4 个脚都是内部 MOSFET 漏极,外接变压器初级绕组。耐压 650V(TCP-H 系列)。
- 因为是主要发热源,PCB 上要加宽走线、增大铜皮面积散热(绿区)。
四、主要电气参数
测试条件:TA = 25℃,VDD = 18V(除非特别注明)。
4.1 供电与欠压锁定(VDD Section)
| 符号 | 参数 | 测试条件 | 最小 | 典型 | 最大 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| I_start-up | 启动电流 | VDD=UVLO_OFF-1V | --- | 5 | 15 | μA |
| I_standy | 待机电流 | --- | --- | 0.22 | 0.30 | mA |
| Iop_s | 工作电流 | FB=1V, gate 无载 | --- | 1.5 | 2.0 | mA |
| UVLO(OFF) | 欠压锁定退出 | --- | 13.8 | 15.4 | 16.6 | V |
| UVLO(ON) | 欠压锁定进入 | --- | 6.5 | 7.0 | 7.5 | V |
| VDD_OVP | VDD 过压保护 | --- | 26 | 28 | 30 | V |
4.2 电流采样(CS Section)
| 符号 | 参数 | 最小 | 典型 | 最大 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| TLEB | 前沿消隐时间 | --- | 325 | --- | ns |
| TD_OC | 过流传播延迟 | --- | 100 | --- | ns |
| Vth_ocp_max | 最大过流阈值 | --- | 800 | --- | mV |
| Vcs_dpfm | DPFM 模式最小 CS 阈值 | --- | 175 | --- | mV |
4.3 反馈与 CC 环(FB / CC Section)
| 符号 | 参数 | 最小 | 典型 | 最大 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| Vref_fb | 反馈基准电压 | 1.98 | 2.0 | 2.02 | V |
| V_OVP | 输出过压阈值 | 2.5 | 2.6 | 2.7 | V |
| Vref_cc | CC 环基准 | 329 | 335 | 341 | mV |
| Gm | CC 积分器跨导 | --- | 1 | --- | μS |
| Δcable_max/Vout | 最大线损补偿比 | OB2570PCP: 6% / OB2570TCP-H: 2% |
4.4 频率与温度(Timer / OTP)
| 符号 | 参数 | 最小 | 典型 | 最大 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| Fs_max | CV/QR 最大频率 | 85 | 90 | 95 | kHz |
| Fmin | 最小开关频率 | 0.9 | 1.0 | 1.1 | kHz |
| OTP_int_enter | 内部 OTP 进入温度 | --- | 150 | --- | ℃ |
| OTP_int_exit | 内部 OTP 退出温度 | --- | 130 | --- | ℃ |
4.5 内置 MOSFET
| 符号 | 参数 | OB2570PCP | OB2570TCP-H | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| BVdss | 漏源击穿电压 | 630 | 650 | V |
| Rdson | 静态导通电阻 | 4 | 2.2 | Ω |
4.6 绝对最大额定值(切勿超越)
| 参数 | 额定值 |
|---|---|
| VDD 电压 | -0.3 ~ 30 V |
| FB 输入电压 | -0.3 ~ 7 V |
| CS 输入电压 | -0.3 ~ 7 V |
| 工作结温 TJ | -40 ~ 150 ℃ |
| 工作环境温度 TA | -20 ~ 85 ℃ |
| 存储温度 Tstg | -55 ~ 150 ℃ |
| 引脚焊接温度(10s) | 260 ℃ |
推荐工作条件 :VDD 供电电压 9 ~ 25V。
五、工作原理简述
OB2570x 是多模式(Multi-mode) PWM 控制器,根据负载自动切换:
- 满载 / 正常负载 :工作在 QR(准谐振)模式,最大开关频率内部限制在 90kHz(典型),全电压范围内效率都很高。
- 轻负载 :进入 PFM 模式 + 谷底开关(valley switching),降低开关损耗。
- 极轻负载 :开关频率可降到 1kHz,把待机功耗压到 75mW 以下。
CV(恒压)原理:变压器辅助绕组电压正比于输出电压(公式 2)。通过 FB 脚电阻分压,在退磁中点采样并保持,与 2.0V 基准比较,调节 MOSFET 关断时间 → 稳定输出电压。
CC(恒流)原理 :芯片采样 CS 峰值电流和退磁时间,利用公式调节,使输出电流恒定,与初级电感量无关 。CC 基准 Vref_cc = 335mV,改变 CS 脚外接采样电阻 Rs 即可调整 CC 点和最大输出功率。
六、保护功能一览
全部为**自恢复(auto-recovery)**型保护:
| 保护 | 说明 |
|---|---|
| 逐周期限流(Cycle-by-Cycle) | 通过 CS 电阻实时检测,过流传播延迟仅 100ns |
| VDD OVP | VDD 超过典型 28V 触发 |
| 输出 OVP | FB 超过 2.6V 触发 |
| UVLO | VDD 低于 7V 进入、高于 15.4V 退出,带迟滞 |
| OLP | 反馈开路保护(光耦/分压异常) |
| SCP | 输出短路保护 |
| OTP | 内部过温保护:结温 >150℃ 关断内部 MOSFET,<130℃ 恢复 |
七、PCB Layout 关键注意事项
- 减小功率环路面积 :初级电流环路、吸收电路(snubber)、次级整流环路面积尽量小,以降低 EMI 辐射。DRAIN 引脚加大铺铜面积散热(绿区),走线要宽而短。
- 旁路电容与分压电阻就近放置 :VDD 旁路电容、FB 分压电阻尽量靠近芯片引脚;VDD 电容负极和 FB 下分压电阻要先连到 IC 的 GND 脚,再单点接到输出电容负极(蓝线)。
- 地平面分离 :输入功率环路地与 IC 控制地应分开,在输入电容负极单点汇接(白区),包括功率采样电阻、辅助绕组负极、IC GND。
八、典型应用框图(反激拓扑)
OB2570x 用于**反激(Flyback)**架构:
- 交流输入 → 整流桥 → 高压母线电容
- 启动电阻从母线给 VDD 充电 → 芯片启动
- 变压器初级绕组接 DRAIN,辅助绕组经二极管给 VDD 供电
- 次级绕组 → 整流二极管 → 输出滤波电容 → 负载
- FB 脚接辅助绕组分压;CS 脚接采样电阻到地
(详细原理图与推荐 Layout 见原厂 Datasheet 第 9 页 Fig.6 / Fig.7)
九、总结
OB2570TCPA-H 是一颗高度集成的初级侧调节 QR 电源芯片:
- 8 个引脚里,4 个(5~8)是 DRAIN 漏极用于散热和接变压器初级;
- 1 脚 VDD 供电(9~25V,自带启动/欠压/过压保护);
- 2 脚 GND 是参考地,Layout 要单点接地;
- 3 脚 FB 接辅助绕组分压,负责恒压采样与线损补偿;
- 4 脚 CS 接采样电阻,负责恒流与逐周期限流,调整 Rs 即可改输出功率。
凭借"无光耦/TL431 + 内置 650V MOSFET + 多重补偿与保护",它非常适合做 5~20W 级别的手机/平板充电器和适配器,外围元件少、BOM 成本低,是入门和量产反激电源的经典选择。