L6599中文資料與產(chǎn)品方案……

...wd......wd......wd...一ST公司針對(duì)日益廣泛使用的LCD-TV電源推出了新一代的HB-LLC控制IC-L6599,它從L6598改良而來(lái)，從而性能更優(yōu)秀，使用更便捷。下面介紹IC特色及主要應(yīng)用。L6599是一個(gè)雙端輸出的控制器。它專為諧振半橋拓樸設(shè)計(jì)，提供兩個(gè)50%的互補(bǔ)的占空比。高邊開關(guān)和低邊開關(guān)輸出相位差180°,輸出電壓的調(diào)節(jié)用調(diào)制工作頻率來(lái)得到。兩個(gè)開關(guān)的開啟關(guān)斷之間有一個(gè)固定的死區(qū)時(shí)間，以確保軟開關(guān)及高頻下可靠工作。為使高邊驅(qū)動(dòng)采用高壓電平位移的構(gòu)造具有600V耐壓，用高壓MOSFET取代了外部快速二極管，IC設(shè)置的工作頻率范圍由外部元件調(diào)節(jié)。起動(dòng)時(shí)為防止失控的沖擊電流，開關(guān)頻率從設(shè)置的最大值開場(chǎng)逐漸衰減直到由控制環(huán)路給出的穩(wěn)定狀態(tài)，這個(gè)頻率的移動(dòng)不是線性的，用來(lái)減小輸出電壓的過(guò)沖，做到更好的調(diào)節(jié)。在輕載時(shí)，IC可以強(qiáng)制進(jìn)入到控制為猝發(fā)模式工作，用以保持空載時(shí)的最低功耗。IC的功能包括非鎖定低邊制止輸入以實(shí)現(xiàn)OCP，具有頻率移動(dòng)及延遲關(guān)斷，然后再自動(dòng)重新起動(dòng)。更高水平的OCP在第一保護(hù)電平缺乏時(shí)可鎖住IC以控制初級(jí)電流。它結(jié)合了完整的應(yīng)對(duì)過(guò)載及短路的保護(hù)，此外鎖住制止輸入(DIS)可以很容易地改善OTP及OVP。與PFC的接口處提供了PFC預(yù)調(diào)整器在故障時(shí)的使能端子，這些故障包括OCP，在猝發(fā)模式時(shí)令DIS為高電平。L6599的內(nèi)部方框電路如圖1所示。圖1L6599HB-LLC控制IC的內(nèi)部等效電路L6599的16PIN功能如下:1PINCSS軟起動(dòng)。此端接一外部電容到GND，接一電阻到RF端(4PIN)，它設(shè)置了最高振蕩頻率及頻率移動(dòng)到恒定的時(shí)間，IC加一個(gè)內(nèi)部開關(guān)可以在芯片每次關(guān)閉時(shí)將此電容放電(Vcc<UVLO,LINE<1.25等)，以確保下次正常軟起動(dòng)。此時(shí)，ISEN端上的電壓超過(guò)0.8V，然后長(zhǎng)期保存在0.75V以上。8PINDELAY過(guò)流的延遲關(guān)斷。從此端接一電容及電阻到GND，設(shè)置IC關(guān)斷前的過(guò)流最大時(shí)間以及IC重起動(dòng)之后的延遲，每個(gè)時(shí)段ISEN端電壓超過(guò)0.8V時(shí),電容就由內(nèi)部150ua電流源發(fā)生器來(lái)緩慢放電。如果此端電壓到達(dá)2V，軟起動(dòng)電容就完成放電，開關(guān)頻率被推到最大值。150uA電流源總保持開啟，在此端電壓超過(guò)3.5V時(shí)，IC即停頓開關(guān)。內(nèi)部電流源也關(guān)斷，此端電壓衰減由外部電阻放電完成。IC在其電壓降至0.3V以下時(shí)重新軟起動(dòng)。用此方法在短路條件下，變換器用非常低的平均輸入功率間歇式工作。3PINCF定時(shí)電容。從此端接一電容到GND，用于內(nèi)部電流發(fā)生器的充電及放電，用接到4PIN(RFmin)的外部網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)此內(nèi)部電流發(fā)生器，從而決定變換器的開關(guān)頻率。4PINRFmin最低振蕩頻率設(shè)置。此端提供預(yù)置的2V基準(zhǔn)，用一支電阻從此端接到GND，以決定設(shè)置最低頻率的電流。用調(diào)頻的閉環(huán)反響調(diào)節(jié)變換器輸出電壓。光耦的光電三極管通過(guò)一支電阻接到此端，電阻值將設(shè)置最高工作頻率。一個(gè)R-C串連從此端接到GND,以設(shè)置從起動(dòng)到穩(wěn)定工作的頻率移動(dòng)范圍，并防止過(guò)沖。5PINSTBY猝發(fā)模式工作閾值。此端檢測(cè)反響控制環(huán)的電壓，并與內(nèi)部1.25V基準(zhǔn)比擬，如果此端電壓低于基準(zhǔn)，IC即進(jìn)入空載的狀態(tài)。其靜態(tài)電流即減下來(lái)，芯片在此端電壓超過(guò)基準(zhǔn)50mV后重新開起，軟起動(dòng)沒(méi)有實(shí)行。這個(gè)功能在負(fù)載降到幾乎空載時(shí)完成猝發(fā)模式工作。此負(fù)載水平可用接在光耦到RFmin端的電阻來(lái)調(diào)節(jié).此端到RFmin在不使用猝發(fā)模式工作時(shí)可短接。6PINISEN電流檢測(cè)輸入。此端檢測(cè)初級(jí)電流，可用一電阻或一電容分壓器做無(wú)損檢測(cè)，此輸入無(wú)內(nèi)部逐個(gè)周期式控制。因此電壓信號(hào)必須濾波以得到平均電流信息。在其電壓超過(guò)0.8V閾值時(shí)，軟起動(dòng)電容接到1PIN，內(nèi)部放電，頻率增加以限制功率通過(guò)量。在輸出短路時(shí)，其通常接近初級(jí)的恒定峰值電流，這個(gè)條件允許由2PIN設(shè)置，令電流保持在建起值而不管頻率的增加。第二個(gè)比擬器在1.5V基準(zhǔn)時(shí)鎖住器件令其關(guān)斷，使消耗降到起動(dòng)前水平。然后信息被鎖住，必須到下一周期IC的電源電壓使能，令其重新起動(dòng)，閂鎖被移去。此時(shí),Vcc端電壓到達(dá)UVLO電壓閾值以下。假設(shè)此功能不用，將此端連接到GND。7PINLINE線路檢測(cè)輸入。此端用一電阻分壓器接到高壓輸入總線端(AC或DC)作布朗輸出保護(hù)。低于1.25V時(shí)關(guān)閉IC為低消耗，并放掉軟起動(dòng)電容的電荷。在其電壓超過(guò)1.25V時(shí)，IC重新使能做軟起動(dòng)，比擬時(shí)提供一個(gè)電流滯后,內(nèi)部15uA電流源發(fā)生器在其低于1.25V時(shí)工作，在其高于1.25V時(shí)關(guān)斷。此端要用一旁路電容到地，減少噪聲干擾。此端上的電壓上限由內(nèi)部齊納限制，齊納激活時(shí)，IC也關(guān)斷。正常使用時(shí)，此端電壓為1.25V～6V。8PINDIS鎖住器件關(guān)斷。在內(nèi)部此端接到一個(gè)比擬器，在其上電壓超過(guò)1.85V時(shí)，將IC關(guān)掉，并使功耗降到起動(dòng)前的水平。此信息被鎖住后，必須重新給IC加電才能令其重新軟起動(dòng)，在Vcc電壓降到UVLO閾值以下時(shí)，此閉鎖才被移去，假設(shè)不用要將此端接地。9PINPFC_STOP漏極開路的PFC控制器級(jí)的ON/OFF控制，通常此端開路，用以停頓PFC，用于保護(hù)或猝發(fā)模式工作。在IC被DIS>1.85V，ISEN>1.5V，LINE>6V及STBY<1.25V關(guān)斷時(shí)，此端為低電平。在DELAY上的電壓超過(guò)2V時(shí)又回到開路狀態(tài)，此時(shí)電壓降到0.3V，在UVLO期間它開路，如果不用它，此端懸空不接。10PINGNDIC公共端。低邊柵驅(qū)動(dòng)電流回程端及IC工作電流回流端，所有偏置元件回GND端要各自獨(dú)立，為星狀接法。11PINLVG低邊柵驅(qū)動(dòng)輸出端。驅(qū)動(dòng)能力為源出0.8A漏入0.3A。驅(qū)動(dòng)半橋電路低邊的MOSFET，在UVLO時(shí)此端為低電平。12PINVccIC供電端。也是低邊柵驅(qū)動(dòng)電壓，要0.1uF電容旁路到GND。也可用一獨(dú)立偏置電壓供IC的信號(hào)局部。13PINNC高壓隔離端。此端內(nèi)部不接電路，隔離開高壓及低壓局部。14PINOUT半橋的高邊驅(qū)動(dòng)輸出的地端，高邊柵驅(qū)動(dòng)電流的回流端子，PCB布局時(shí)小心，防止因接線太長(zhǎng)出現(xiàn)尖刺電壓。15PINHVG高邊浮動(dòng)的柵驅(qū)動(dòng)輸出端，可源出0.8A，漏入0.3A。驅(qū)動(dòng)半橋電路高邊的MOSFET，用一電阻在內(nèi)部接到14PIN，以確保在UVLO時(shí)此端不處于浮動(dòng)狀態(tài)。16PINVBOOT高邊柵驅(qū)動(dòng)的浮動(dòng)電源電壓。升壓電容接于此端到14PIN之間，由內(nèi)部同步升壓二極管給其電平移動(dòng)，并送來(lái)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。此專利的構(gòu)造取代了通常外部加上的高壓二極管。L6599的應(yīng)用注意L6599是一個(gè)先進(jìn)的雙端輸出專用于諧振半橋拓樸的控制器，在此變換器中，半橋的高邊，低邊兩開關(guān)交替地導(dǎo)通和關(guān)斷〔相位差180°〕，也即工作在各50%占空比，雖然實(shí)際占空比即導(dǎo)通時(shí)間與開關(guān)周期之比略小于50%，其內(nèi)部有一固定的死區(qū)時(shí)間TD，將其插在一個(gè)MOSFET的關(guān)斷與另一MOSFET的導(dǎo)通之間。在此死區(qū)時(shí)間內(nèi)，兩只MOSFET都關(guān)斷。這個(gè)死區(qū)時(shí)間可確保變換器正確工作，要確保實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)以及高頻工作下的低EMI。為了保證變換器的輸出電壓調(diào)整率，器件要能工作在不同的模式下，各種工作模式取決于負(fù)載條件。見(jiàn)圖2。圖2L6599的多個(gè)工作模式1,在重載，中載及輕載時(shí)，張弛振蕩器產(chǎn)生一個(gè)對(duì)稱的三角波，此時(shí)MOSFET的開關(guān)鎖住，波形的頻率與一電流相關(guān)，它去調(diào)制反響電路，結(jié)果由半橋驅(qū)動(dòng)的槽路承受由反響環(huán)命令的頻率并保持輸出穩(wěn)定，于是它的工作頻率取決于傳輸特性。2,在猝發(fā)模式下，此時(shí)為空載或極輕負(fù)載，當(dāng)負(fù)載降到此值以下時(shí)，變換器進(jìn)入間歇式工作，一些開關(guān)周期是在近似固定頻率下工作，且由一些無(wú)效的周期間隔開，兩個(gè)MOSFET都處在關(guān)閉狀態(tài)，隨著負(fù)載進(jìn)一步減小，會(huì)進(jìn)入更長(zhǎng)的無(wú)效周期，以減小平均開關(guān)頻率。當(dāng)變換器完全空載時(shí)，平均開關(guān)頻率會(huì)降到幾百赫茲，于是最小的磁化電流損耗隨頻率減下來(lái)，容易完成節(jié)能要求。振蕩器振蕩器在外部用一個(gè)電容CF調(diào)節(jié)，從3PIN接到GND，用接到4PIN的網(wǎng)絡(luò)交替地充放電來(lái)定出，此端提供2V基準(zhǔn)，有源出2mA電流能力，當(dāng)源出更大電流時(shí)，會(huì)有更高頻率，其方框電路見(jiàn)圖3。圖3L在RFmin端的網(wǎng)絡(luò)通常包含三個(gè)內(nèi)容：1，一個(gè)電阻RFmin接到此端與GND之間，它決定最低工作頻率。2，電阻RFmax，接于此端和光耦集電極之間〔其發(fā)射極接GND〕，光耦從二次側(cè)傳輸反響信息，光電三極管將調(diào)制通過(guò)分支的電流，從而調(diào)制振蕩器的頻率，執(zhí)行輸出電壓的調(diào)制，RFmax的值決定了半橋最高工作頻率，此時(shí)光電三極管處在飽合狀態(tài)。3，一個(gè)R-C串聯(lián)電路〔Css+Rss〕接于此端到GND，用來(lái)設(shè)置起動(dòng)時(shí)的頻率移動(dòng)，注意在待機(jī)工作狀態(tài)時(shí)，其奉獻(xiàn)為0。下面是最低及最高工作頻率之間的數(shù)學(xué)關(guān)系表達(dá)式。在CF定在幾百pf或幾nf區(qū)間后，RFmin和RFmax的值將按所選振蕩器頻率來(lái)決定，從最低頻到最高頻，在此頻率范圍內(nèi)要能穩(wěn)壓。不同的選擇準(zhǔn)則是在猝發(fā)模式工作時(shí)對(duì)RFmaz將有不同的值。在圖4中，給出振蕩波形與柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間的關(guān)系。在半轎的開關(guān)結(jié)點(diǎn)處示出。注意，低邊驅(qū)動(dòng)開啟時(shí)，振蕩器三角波上斜，而高邊驅(qū)動(dòng)開啟時(shí)或IC在猝發(fā)模式下開關(guān)時(shí)，低邊MOSFET先導(dǎo)通給升壓電容充電，結(jié)果,升壓電容總是在充電后才令高邊MOSFET工作。工作在空載或非常輕的負(fù)載下。圖4振蕩器波形與柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)的關(guān)系當(dāng)諧振半橋在輕載或空載時(shí)，它的開關(guān)頻率將到達(dá)最大值，為保持輸出電壓在此條件下仍受控，并防止喪失軟開關(guān)，必須讓有效的剩余電流流過(guò)變壓器的勵(lì)磁電感，當(dāng)然，此電流產(chǎn)生一些附加損耗，這防礙實(shí)現(xiàn)變換器在輕載下的低損耗。為抑制此問(wèn)題，L6599的設(shè)計(jì)使變換器間歇工作〔猝發(fā)式工作〕，用插入幾個(gè)開關(guān)周期中給出空閑的輸出，令兩功率MOSFET關(guān)斷，這樣平均開關(guān)頻率就減下來(lái)了。結(jié)果，實(shí)際磁化電流的平均值及相關(guān)損耗也減下來(lái)了，使變換器成為節(jié)省能源的推薦品。器件用5PIN可使其工作在猝發(fā)模式下，如果加到此端的電壓降到1.25V以下，IC將進(jìn)入空閑狀態(tài)，此時(shí)兩個(gè)柵驅(qū)動(dòng)輸出都為低電平，振蕩器停頓工作，軟起動(dòng)電容Css保持在充電狀態(tài)，僅有RFmin端的2V基準(zhǔn)留住以使IC有最低的消耗。Vcc電容也放了電，IC將在此端電壓超過(guò)1.25V的50mV以上時(shí)恢復(fù)工作。執(zhí)行猝發(fā)模式工作，加到STBY端的電壓需要與反響環(huán)路相關(guān)，圖5示出最簡(jiǎn)單的關(guān)系適于窄輸入電壓范圍工作。圖5窄輸入電壓時(shí)的猝發(fā)工作模式圖6寬輸入電壓時(shí)的猝發(fā)工作模式實(shí)際上，RFmax由開關(guān)頻率fmax定出，超出后L6599進(jìn)入猝發(fā)模式工作，一旦fmax固定，RFmax即可求出：注意：除非fmax在前面考慮，此處fmax是結(jié)合某些負(fù)載POUTB，在最小值時(shí)的狀態(tài)，POUTB由變壓器峰值磁化電流足夠低，不能產(chǎn)生音頻噪聲為決定。諧振變換器的開關(guān)頻率，還取決于輸入電壓。因此對(duì)圖5有較大輸入電壓范圍的電路，POUTB的值將變化，要予以考慮。在此情況，推薦如圖6的安排。變換器的輸入電壓到STBY端，由于開關(guān)頻率與輸入電壓的非線性關(guān)系，要更實(shí)際地找出校正RA/(RA+RB)的適宜數(shù)值，這需要少量改變POUTB的值，小心地選擇RA+RB總值必須大于Rc，以減小對(duì)LINE端電壓的影響。無(wú)論如何，用此電路時(shí)，它的工作可如下描述。由于負(fù)載降到POUTB值以下，頻率會(huì)試圖超過(guò)調(diào)整值fmax，STBY端上的電壓也將低于1.25V，IC然后停頓兩功率開關(guān)的驅(qū)動(dòng)，于是半橋的兩功率MOSFET處在關(guān)斷狀態(tài)，VSTBY電壓會(huì)隨反響結(jié)果而增加，能量傳輸停頓。在其電壓升到1.30V時(shí)，IC重新開場(chǎng)開關(guān)。此后，VSTBY將再變低，重復(fù)能量猝發(fā)，使IC停頓工作。以這種方法變換器即工作在猝發(fā)模式，且接近一個(gè)恒定低頻，隨負(fù)載的進(jìn)一步減小，會(huì)使頻率再減小，甚至達(dá)幾百赫的水平，圖7示出時(shí)序圖，表示出其工作種類，示出最有用的信號(hào)，用一支小電容從STBY接到GND，僅靠IC放置，減小開關(guān)噪聲，實(shí)現(xiàn)清潔式工作。圖7L6599在不同工作模式下的時(shí)序圖為幫助設(shè)計(jì)師滿足節(jié)能要求，在PFC的功率因數(shù)校正局部，因?yàn)镻FC預(yù)調(diào)整器領(lǐng)先于DC/DC變換器工作，器件允許PFC預(yù)調(diào)整器在猝發(fā)模式工作時(shí)被關(guān)斷，從而消除PFC局部的功耗約0.5～1W，也因低頻時(shí)EMI的調(diào)節(jié)要參照正常負(fù)載，所以變換器在空載及輕載時(shí)沒(méi)有限制觀察。為做到這一點(diǎn)，器件提供9PIN作〔PFC_STOP〕開集電極輸出，通常為開路，在IC工作于猝發(fā)模式的空閑周期時(shí)，令其為低，此信號(hào)用于關(guān)斷PFC控制器如圖8所示。L6559的UVLO端保持開路，以使PFC首先啟動(dòng)。圖8L6599關(guān)斷PFC控制IC的電路軟起動(dòng)通常講，軟起的目的是為起動(dòng)時(shí)逐漸增加變換器的功率能力，為防止過(guò)沖電流，在諧振變換器中，給出的功率取決于頻率上下，所以軟起動(dòng)是采用讓開關(guān)頻率從高到達(dá)控制環(huán)路的限定值來(lái)做的，所以L6559變換器的軟起動(dòng)簡(jiǎn)單地加個(gè)RC串聯(lián)電路從4PIN接到GND。圖9L6599的軟起動(dòng)內(nèi)外電路開場(chǎng)時(shí)，電容Css完全放電，所以串聯(lián)電阻Rss與RFmin有效地并聯(lián)，結(jié)果初始頻率取決于Rss和RFmin，由于光耦的光電三極管此時(shí)關(guān)斷，〔要等到輸出電壓建起反響后〕。Css電容逐漸充電直到電壓到達(dá)2V基準(zhǔn)電壓。隨之，通過(guò)Rss的電流降到0，典型為5倍的常數(shù)Rss*Css值。此前，輸出電壓將緊靠穩(wěn)定值，直到反響環(huán)工作，光耦的光電三極管將決定此時(shí)負(fù)載下的工作頻率。在此頻率擺動(dòng)期間，工作頻率將隨Css電容的充電而衰減，開場(chǎng)時(shí)充電速率較快，隨后充電速率逐漸慢下來(lái)。這種頻率非線性的變化，取決于槽路，它使變換器的功率能力隨頻率變化，但輸出功率迅速地隨其變化。結(jié)果，隨著頻率線性涌動(dòng)，平均輸入電流是鋸齒狀增加，沒(méi)有峰值出現(xiàn)，輸出電壓幾乎沒(méi)有過(guò)沖地到達(dá)穩(wěn)定值。典型Rss和CSS的選擇基于下面的關(guān)系式：此處，fstart推薦至少4倍于fmin，對(duì)Css適宜的準(zhǔn)則是相當(dāng)經(jīng)歷的成分，以及在有效的軟起動(dòng)和有效的OCP之間的折衷，參照?qǐng)D10的時(shí)序曲線。電流檢測(cè)OCP和OLP諧振半橋根本上是電壓型控制，因此電流檢測(cè)輸入僅作OCP保護(hù)用。不象PWM控制的變換器，能量流是由初級(jí)開關(guān)的占空比控制的，在諧振半橋中，占空比是固定的，能量流是由開關(guān)頻率控制的，這也沖擊著限流方法的實(shí)現(xiàn)。此時(shí)，PWM控制的變換能量流可以用終止開關(guān)導(dǎo)通來(lái)限制，在檢測(cè)出電流超出現(xiàn)有閾值即可限制。而在諧振半橋中，開關(guān)頻率即振蕩器頻率必須增加才能迅速關(guān)閉開關(guān)，這至少要在下一個(gè)振蕩周期才能看到頻率的變化，這就是說(shuō)必須有效地增加頻率才能改變能量有效流動(dòng)，頻率改變速率必須比頻率自身要慢。這樣，運(yùn)行中意味著逐個(gè)周期式限流行不通，因此，初級(jí)電流的信息送到電流檢測(cè)輸入的信號(hào)必須是平均值的。當(dāng)然，平均的時(shí)間不能太長(zhǎng)，以防止初級(jí)電流到達(dá)或超過(guò)最大值。圖11和圖12用一對(duì)電流檢測(cè)表示出此特點(diǎn)。電路圖11是一個(gè)簡(jiǎn)單僅用一個(gè)檢測(cè)電阻Rs即可以，但損傷了效率。圖12可更有效，但是在效率指標(biāo)要求很高時(shí)才推薦使用。圖11用電流檢測(cè)電阻的檢測(cè)電路圖12用并聯(lián)電容檢測(cè)過(guò)流的檢測(cè)電路器件提供電流檢測(cè)電流輸入端〔6PINISEN〕并給出過(guò)流管理系統(tǒng)，ISEN端內(nèi)部接到第一比擬器的輸入，比擬參考電平為0.8V，第二比擬器參考電平為1.5V，如果加到此端的外部電壓超過(guò)0.8V，則第一比擬器觸發(fā)，使內(nèi)部開關(guān)開啟，并放掉Css電容的電荷，這會(huì)迅速增加振蕩器的頻率，從而限制了能量的傳輸，放電直到ISEN端電壓降下50mV，這樣此平均時(shí)間為10/fmin的范圍，保證了有效頻率的上升，在輸出短路時(shí)，這個(gè)工作的結(jié)果接近恒定峰值的初級(jí)電流。通常，ISEN端的電壓可過(guò)沖到0.8V，當(dāng)然如果ISEN端電壓到達(dá)1.5V時(shí)，第二比擬器將被觸發(fā)，L6599將關(guān)斷，并鎖住兩個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)及令PFC_STOP端變低電平，因此關(guān)斷了整個(gè)系統(tǒng)，IC的電源電壓必須拉到UVLO以下，等到再次升到起動(dòng)電平以上時(shí)，才能再起動(dòng)，如果軟起動(dòng)電容Css太大就可能出現(xiàn)，所以它的放電不能足夠快，或在變壓器磁化電感飽合時(shí)或在二次側(cè)整流短路時(shí)才出現(xiàn)。在圖11的電路中，檢測(cè)電阻Rs串在低邊MOSFET的源極到GND。注意實(shí)際連接的諧振電容處，用此方法，Rs上的電壓就與高邊MOSFET中流過(guò)的電流相關(guān)了，在多數(shù)開關(guān)周期中都是正的。除非諧振電流在低邊MOSFET反轉(zhuǎn)的時(shí)段，但此時(shí)低邊MOSFET已關(guān)斷，假設(shè)RC濾波時(shí)間常數(shù)至少10倍于最小的開關(guān)頻率fmin時(shí)段，則Rs的近似值可用下式表示：此處，Icrpkx是最大的流過(guò)諧振電容和變壓器初級(jí)繞組的峰值電流，相應(yīng)也是最低輸入電壓及最大負(fù)載下的電流。圖12的電路可以工作在兩個(gè)不同的方法，如果電阻RA與CA相串聯(lián)，且數(shù)值較小，則電路工作象一個(gè)電容性電流分壓器，CA典型選在RR/100或少一些，要用低損耗型，檢測(cè)電阻RB用下式計(jì)算：CB將按RB*CB為10/fmin來(lái)選擇。如果電阻RA與CA相串時(shí)不是很小，電路的工作象一個(gè)跨過(guò)諧振電容Cr的紋波電壓分壓器，在運(yùn)行中與通過(guò)Cr作用的電流相關(guān)，再有CA也將典型無(wú)擇等于CR/100或更少一些，這個(gè)時(shí)段不必是低損耗型的，這時(shí)的RB為：此處，CA(XCA)和CR(XCr)在這個(gè)頻率條件下計(jì)算，即IcrpK=IcrpKxCB將成為RB*CB，其范圍為10/fmin。無(wú)論如何，電路進(jìn)入實(shí)用，Rs或RB的計(jì)算值都要考慮第一個(gè)剪切值，在經(jīng)歷的根基上加以調(diào)整。在過(guò)載或輸出短路時(shí)，OCP在限制初級(jí)以次級(jí)能量流上是有效的，但通過(guò)二次繞組及整流元件的輸出電流在此條件下可能比擬高。如果連續(xù)出現(xiàn)此現(xiàn)象的話，會(huì)危機(jī)變換器的安全。為防止其在任何此條件下產(chǎn)生的危險(xiǎn)，通常強(qiáng)制變換器間歇式工作。為了帶來(lái)平均輸出電流值給變壓器及整流元件的熱應(yīng)力，這可較容易地掌握。用L6599的設(shè)計(jì)師，可調(diào)節(jié)外部最大時(shí)間TSH，即變換器允許過(guò)載運(yùn)行或在短路下運(yùn)行的時(shí)間，過(guò)載或短路時(shí)間必須小于TSH，這段時(shí)間內(nèi)不會(huì)有任何動(dòng)作，因此提供應(yīng)系統(tǒng)具有免除短期征兆期的功能。如果TSH超出過(guò)載保護(hù)(OLP)的過(guò)程被激活，將關(guān)閉器件。在連續(xù)過(guò)載/短路的情況下，將用一個(gè)用戶定義占空比的方法連續(xù)中斷工作。圖10軟起動(dòng)和過(guò)流時(shí)的波形和時(shí)序圖這個(gè)功能與2PIN〔DELAY〕有關(guān)，借助電容Cdelay，及并聯(lián)電阻Rdelay接到GND，由于ISEN端電壓超過(guò)0.8V，第一級(jí)OCP比擬器動(dòng)作，Css放電，接通內(nèi)部電流發(fā)生器。它源出150uA電流〔從DELAY端〕并給Cdelay充電，在過(guò)載/短路期間，OCP比擬器及內(nèi)部電流源迅速地激活，且Cdelay將用平均電流充電。它取決于電流檢測(cè)濾波器電路的時(shí)間常數(shù)。Css上的諧振電路的特性。由于Rdelay的放電可忽略不計(jì)，考慮時(shí)間常數(shù)將典型地很長(zhǎng)。這個(gè)工作將到來(lái)，而且直到Cdelay上的電壓到達(dá)2V，它定義了時(shí)間TSH，TSH到Cdelay沒(méi)有簡(jiǎn)單的關(guān)系，這樣它實(shí)際上由Cdelay根據(jù)經(jīng)歷決定。作為運(yùn)行指示，在Cdelay=1uf時(shí)，TSH將是100ms。一旦Cdelay充電到2V，內(nèi)部開關(guān)將Css放電，強(qiáng)制連續(xù)為低電平，不去管OCP比擬器的輸出，150uA電流源連續(xù)導(dǎo)通，直到Cdelay上的電壓到達(dá)3.5V，此時(shí)段為TMP。對(duì)TMP以ms表示，Cdelay以u(píng)f表示，在此期間L6599運(yùn)行在接近fstart的頻率上，以便減小諧振電路內(nèi)部的能量，隨著Cdelay上電壓到達(dá)3.5V，器件停頓開關(guān)，PFC_STOP端拉到低電平，還有內(nèi)部發(fā)生器也關(guān)斷，所以Cdelay慢慢地由Rdelay放電，IC在Cdelay電壓低于0.3V時(shí)再次重新起動(dòng)，Tstop為：圖10給出工作的時(shí)序圖。注意，如果在Tstop期間，L6599Vcc上的電壓降到UVLO閾值以下，IC會(huì)保持記憶，而在Vcc超過(guò)起動(dòng)閾值后，不再立即重新起動(dòng)。如果V(delay)仍高于0.3V，還有PFC_STOP端停在低電平的時(shí)間會(huì)如V(delay)一樣長(zhǎng)地大于0.3V。注意，在過(guò)載時(shí)間小于TSH的情況下，TSH的值在下一次過(guò)載時(shí)會(huì)變得較低。鎖死關(guān)斷器件配備一個(gè)比擬器，其有一同相端引出，接于8PIN(DIS)，內(nèi)部的反相輸入端接于1.85V的基準(zhǔn)，隨著此端電壓超過(guò)內(nèi)部閾值，IC會(huì)立即關(guān)斷，其功率消耗減到一個(gè)低值，鎖死信息必須讓Vcc端電壓降到UVLO閾值以下，這樣才能復(fù)位鎖住，并重新起動(dòng)IC。這個(gè)功能用于執(zhí)行過(guò)熱保護(hù)，從外部基準(zhǔn)電壓用一分壓器接在此端作偏置，上部電阻為NTC，令其靠近發(fā)熱元件，如MOSFET，或者二次側(cè)的二極管或變壓器。OVP也可以用它來(lái)執(zhí)行，用檢測(cè)輸出電壓或經(jīng)光耦傳輸一個(gè)過(guò)壓條件即可。線路檢測(cè)功能此功能基于停頓IC。隨著輸入電壓到變換器時(shí)降到低于規(guī)定范圍，讓它在電壓返回時(shí)重新起動(dòng)，檢測(cè)電壓可是整流濾波的主電壓。在此情況，即作為布朗輸出保護(hù)。也可以用PFC預(yù)調(diào)節(jié)器的輸出電壓保護(hù)，此功能服從于POWER-ON及POWER-OFF功能。L6599在輸入欠壓時(shí)關(guān)斷。此是用內(nèi)部比擬器完成，如圖13所示，其同相輸入端為7PIN(LINE)，比擬器反相端內(nèi)部接于1.25V。如果LINE端電壓低于內(nèi)部基準(zhǔn)，在此條件下，軟起動(dòng)即被制止，PFC_STOP端開路，IC功率消耗減下來(lái)，PWM工作重新使能狀態(tài)要在此端電壓高于1.25V。比擬器用一個(gè)電流滯插入形成比擬器的電壓窗口。在LINE端上電壓低于基準(zhǔn)時(shí)，內(nèi)部1uA電流漏被激活翻開，假設(shè)電壓高于基準(zhǔn)，即關(guān)斷。這種方式提供一個(gè)附加的自由度，使設(shè)置ON閾值及OFF閾值成為可能，選擇適宜的外部電阻分壓網(wǎng)絡(luò)即可以實(shí)現(xiàn)。圖13線路電壓檢測(cè)功能電路及工作波形參考圖13，下面的關(guān)系式可以估出ON(Vinon)及OFF(Vinoff)的輸入電壓值。求解RH和RL給出：當(dāng)線路欠壓時(shí)被激活，無(wú)PWM。Vcc電壓連續(xù)在起動(dòng)及UVLO閾值之間振蕩，見(jiàn)圖13。參加附加的安全測(cè)量，如果此端電壓超過(guò)7V，則器件關(guān)斷。如果電源電壓總在UVLO閾值以上，IC將重新起動(dòng)，使其電壓降到7V以下。LINE端，當(dāng)器件工作時(shí)，它是一個(gè)高阻抗輸入端，接到高值電阻處。這樣它傾向于抬舉一個(gè)噪聲，它可能改變關(guān)斷閾值或給出一個(gè)不希望有的在ESD測(cè)試中出現(xiàn)IC關(guān)斷的現(xiàn)象，用一支小濾波電容加到此端作旁路，用來(lái)防止任何這一類的不正常工作。如果此端功能不用可以將其接到一個(gè)電壓高于1.25V，但低于6V的地方。高邊驅(qū)動(dòng)升壓電路局部浮動(dòng)高邊驅(qū)動(dòng)升壓電路局部用一個(gè)電容升壓電路來(lái)完成，這個(gè)方案通常需要一支高壓快恢復(fù)二極管，去給升壓電容CBOOT充電，在L6599中，新的專利技術(shù)是用IC內(nèi)一只高壓DMOS取代外部高壓二極管，它工作在第三象限，由低邊驅(qū)動(dòng)器〔LVG〕同步驅(qū)動(dòng)，用一支低壓二極管與其源極連接。如圖14所示。圖14L6599的內(nèi)部升壓電路二極管用于防止任何從VBOOT端返回Vcc的電流，在內(nèi)部電容沒(méi)有完全放電之前，可迅速將其關(guān)斷。為驅(qū)動(dòng)同步DMOS，它需要一個(gè)高于電源電壓Vcc的電壓，此電壓由內(nèi)部充電泵來(lái)完成〔圖14〕。升壓驅(qū)動(dòng)構(gòu)造在給CBOOT重新充電時(shí)插入了電壓降，它隨工作頻率的增加而增加，還隨外部功率MOSFET的柵驅(qū)動(dòng)功率增加，相當(dāng)于MOSFET的RDS(ON)的壓降和串聯(lián)二極管正向壓降之和。在低頻工作時(shí)，此壓降很小，可以忽略不計(jì)，但隨工作頻率的升高，必須計(jì)及此壓降。實(shí)際上，此壓降減少了驅(qū)動(dòng)高邊MOSFET信號(hào)的電壓幅度，此驅(qū)動(dòng)電壓幅度的減少會(huì)使高邊MOSFET的RDS(ON)增大，從而損耗加大。這個(gè)概念應(yīng)用于變換器的設(shè)計(jì)，在高的諧振頻率時(shí)〔>150KHz〕,特別是高頻滿載時(shí)。另一方面，在高頻輕載時(shí)，電流流過(guò)半橋低邊MOSFET的通道時(shí)，RDS(ON)的增大可以不顧及。當(dāng)然，檢查這一點(diǎn)用任何方法都是合理的，下面的公式用于計(jì)算升壓驅(qū)動(dòng)器的壓降。此處，Qg是外部功率MOSFET的柵電荷，rDS(ON)是升壓DMOS的導(dǎo)通電阻，典型值〔150〕，Tchrge是升壓驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)通時(shí)間。它等于1/2的開關(guān)周期，減去死區(qū)時(shí)間TD。例如，用的MOSFET的柵電荷為30nc，升壓驅(qū)動(dòng)器在開關(guān)頻率200KHz時(shí)壓降為3V。如果升壓驅(qū)動(dòng)器的有效壓降可忽略，采用外部超快二極管，也可省去內(nèi)部DMOS的壓降。L6599的應(yīng)用介紹L6599與L6563聯(lián)合設(shè)計(jì)的高檔AC/DC適配器。采用L6563和L6599設(shè)計(jì)的90W適配器電源，為典型高端NootBook應(yīng)用，其空載待機(jī)損耗<0.4W，轉(zhuǎn)換效率極高。為實(shí)現(xiàn)此方案，前端PFC預(yù)調(diào)整器采用L6563，后級(jí)采用諧振半橋變換器控制器L6599，L6599的待機(jī)功能系采用在輕載時(shí)參加猝發(fā)功能，并關(guān)斷PFC級(jí)得到的，從而能滿足最新的AC/DC適配器的要求。此電路還提供了很好的滿載轉(zhuǎn)換效率。下面是此適配器電源的主要特性。全電壓輸入范圍90～264Vac，45～65Hz。輸出電壓電流為19V，4.7A，連續(xù)工作。主要諧波滿足EN6100-3-2標(biāo)準(zhǔn)。待機(jī)功耗小于0.4W〔265Vac〕。效率>90%。EMI滿足EN55022-B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。安規(guī)符合，