1. Giới thiệu về IC 203D6, NCP1203D60R2G
IC 203D6 / NCP1203D60R2G là mạch tích hợp điều khiển nguồn xung PWM (Pulse Width Modulation Controller) do ON Semiconductor (nay là onsemi) sản xuất.
IC này được dùng phổ biến trong mạch nguồn xung flyback, đặc biệt trong các adapter, bộ sạc, TV, đầu DVD, và thiết bị điện tử dân dụng.
IC tích hợp sẵn nhiều chức năng bảo vệ:
-
Bảo vệ quá áp (OVP)
-
Bảo vệ quá dòng (OCP)
-
Tự khởi động mềm (Soft Start)
-
Tự động giới hạn công suất khi tải thấp
NCP1203D60R2G có tần số dao động 60 kHz, hoạt động với điện áp cao (chân HV), có thể khởi động trực tiếp từ nguồn AC qua diode chỉnh lưu mà không cần điện trở khởi động rời.
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
IC hoạt động như một bộ điều khiển xung (PWM Controller) cho mạch nguồn Flyback hoặc Forward Converter.
Cấu tạo chính gồm các khối:
-
Bộ so sánh dòng (Current Sense Comparator)
→ phát hiện dòng qua MOSFET để ngắt xung khi vượt giới hạn. -
Mạch phản hồi (Feedback Control)
→ điều chỉnh độ rộng xung dựa theo điện áp hồi tiếp từ thứ cấp. -
Dao động nội (Oscillator)
→ tạo tần số cố định (60kHz). -
Bộ khuếch đại lỗi (Error Amplifier)
→ khuếch đại sai lệch giữa điện áp hồi tiếp và điện áp chuẩn. -
Nguồn nội (Startup HV)
→ khởi động trực tiếp từ điện áp cao (300–400VDC).
3. Thông số kỹ thuật cơ bản của 203D6 / NCP1203D60R2G
Thông số | Ký hiệu | Giá trị điển hình |
---|---|---|
Điện áp hoạt động | Vcc | 11V – 30V |
Dòng tiêu thụ | Icc | 2.5 mA (hoạt động), <100 µA (khi khởi động) |
Điện áp khởi động (Startup Voltage) | — | ~12V |
Điện áp tắt (Undervoltage Lockout) | — | 10V |
Tần số dao động | fosc | 60 kHz |
Chu kỳ công suất tối đa | Dmax | 75% |
Ngưỡng bảo vệ quá dòng | Vcs | 0.65 V |
Dòng điều khiển chân FB | Ifb | 2 µA |
Công suất tiêu tán tối đa | Pd | 800 mW |
Nhiệt độ hoạt động | Ta | –40°C → +125°C |
Kiểu vỏ | — | SOP-8 |
4. Sơ đồ chân và chức năng từng chân của 203D6 / NCP1203D60R2G (SOP-8)
Chân | Ký hiệu | Chức năng |
---|---|---|
1 | Adj | Điều chỉnh giới hạn dòng hoặc tần số dao động (qua điện trở nối đất) |
2 | FB | Ngõ vào phản hồi điện áp từ thứ cấp (điều khiển PWM) |
3 | CS | Cảm biến dòng (kết nối điện trở shunt ở nguồn MOSFET) |
4 | GND | Mass – điểm nối đất của mạch |
5 | Drv | Ngõ ra điều khiển cổng MOSFET (Gate Drive Output) |
6 | VCC | Nguồn cấp chính cho IC (11V–30V) |
7 | NC | Không kết nối (bỏ trống hoặc nối mass qua tụ lọc nhiễu) |
8 | HV | Ngõ khởi động điện áp cao – nhận nguồn trực tiếp từ điện áp DC Bus (~300VDC) |
Chú ý: Chân HV có thể nối trực tiếp với nguồn cao áp DC sau cầu diode chỉnh lưu, giúp IC tự khởi động mà không cần mạch khởi động ngoài.
5. Chức năng và nguyên lý hoạt động của linh kiện 203D6 / NCP1203D60R2G
Nguyên lý hoạt động cơ bản:
-
Khi cấp điện áp DC vào chân HV, mạch nội tạo dòng nạp nhỏ để sạc tụ VCC.
-
Khi điện áp VCC đạt ngưỡng khởi động (≈12V), IC bắt đầu phát xung PWM ra chân Drv để điều khiển MOSFET công suất.
-
Dòng qua MOSFET được giám sát tại chân CS. Khi dòng vượt ngưỡng 0.65V, xung bị ngắt → bảo vệ quá dòng.
-
Điện áp phản hồi từ mạch thứ cấp đưa vào FB, điều khiển độ rộng xung để giữ điện áp đầu ra ổn định.
-
Nếu FB thấp, IC giảm chu kỳ công suất → tiết kiệm năng lượng ở tải nhẹ (chế độ skip mode).
-
Nếu VCC giảm xuống dưới 10V, IC tự động tắt → chờ sạc lại → khởi động lại.
6. Ứng dụng thực tế của 203D6 / NCP1203D60R2G
IC được dùng trong nhiều thiết bị nguồn xung công suất thấp – trung bình:
-
Adapter 12V, 24V
-
Bộ sạc điện thoại, sạc laptop
-
Nguồn TV LCD, DVD, đầu thu kỹ thuật số
-
Mạch nguồn cho thiết bị công nghiệp
-
Mạch điều khiển LED nguồn AC/DC
-
Nguồn standby của PC hoặc TV
7. Kích thước và kiểu đóng gói (SOP-8)
Ký hiệu | Kích thước (mm) |
---|---|
Chiều dài tổng | 4.8 – 5.0 |
Chiều rộng | 3.9 – 4.1 |
Độ dày | 1.5 – 1.75 |
Bước chân | 1.27 |
Khoảng cách hàng chân | 5.9 – 6.1 |
Dạng SOP-8 là chuẩn phổ biến cho IC nguồn nhỏ gọn, dễ hàn SMD, tản nhiệt tốt.
8. Cách kiểm tra IC 203D6 / NCP1203D60R2G còn hoạt động
Do đây là IC điều khiển PWM phức tạp, ta không thể đo như linh kiện rời. Tuy nhiên, có thể kiểm tra gián tiếp:
Cách 1 – Kiểm tra tại mạch thực tế:
-
Cấp nguồn AC qua mạch chỉnh lưu → đo chân VCC (chân 6).
-
Nếu VCC tăng đến khoảng 12V, IC đang nạp năng lượng khởi động.
-
-
Khi VCC đạt 12V → dùng dao động ký hoặc đồng hồ tần số đo chân Drv (chân 5).
-
Nếu xuất hiện xung vuông 60 kHz → IC hoạt động tốt.
-
Nếu không có xung, có thể IC đã chết hoặc VCC chưa đạt mức khởi động.
-
Cách 2 – Kiểm tra bằng mạch thử:
-
Cấp VCC = 15V vào chân 6, nối GND chân 4.
-
Theo dõi điện áp ở chân Drv: nếu có xung dao động 60 kHz dạng vuông → IC hoạt động bình thường.
Datasheet NCP1203