L6599芯片中文資料

...wd......wd......wd...L6599高壓諧振控制器特征50%占空比，諧振半橋變頻控制高精度振蕩器序號編碼器件編碼序號編碼器件編碼封裝包裝L6599DSO-16N管裝L6599DTRSO-16N卷帶L6599NDIP16管裝兩級過流保護(hù)：變頻和停機(jī)閉鎖與PFC控制器的接口自鎖制止輸入輕載脈沖工作模式上電/斷電順序或欠壓保護(hù)輸入單調(diào)輸出電壓上升為非線性軟啟動(dòng)整合了一個(gè)能夠承受600V以上電壓的高壓浮動(dòng)構(gòu)造和一個(gè)同步驅(qū)動(dòng)式高壓橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(LDMOS)器件，節(jié)省了一個(gè)外部快速恢復(fù)自舉二極管用低電壓下拉方式為兩個(gè)柵驅(qū)動(dòng)器提供一個(gè)輸出電流0.3A和灌入電流0DIP-16，SO-16N兩種封裝特征液晶電視和等離子電視的電源臺式電腦和初級服務(wù)器電信設(shè)備開關(guān)電源交直流適配器的開關(guān)電源框圖目錄1 驅(qū)動(dòng)描述..................................................42 引腳設(shè)置..................................................52.1引腳排列....................................................52.2引腳功能說明................................................53 典型系統(tǒng)框圖..............................................74 電氣數(shù)據(jù)..................................................74.1極限參數(shù)......................................................74.2熱相關(guān)數(shù)據(jù).....................................................85 電氣參數(shù)...................................................96 典型的電氣性能..............................................127 應(yīng)用資料...................................................157.1振蕩器.......................................................167.2工作在空載或非常輕的負(fù)載狀態(tài)...................................187.3軟啟動(dòng)........................................................217.4電流檢測，過流保護(hù)和過載保護(hù).................................237.5閉鎖關(guān)機(jī)......................................................267.6LINE檢測功能..................................................277.7自舉局部....................................................287.8應(yīng)用實(shí)例.....................................................298封裝外形尺寸.................................................9修訂記錄....................................................1驅(qū)動(dòng)描述L6599是一個(gè)用于諧振半橋拓?fù)潆娐返臏?zhǔn)確的雙端控制器。它提供50%的占空比：在同一時(shí)間高端和低端180°反相。輸出電壓的調(diào)整是通過調(diào)整工作頻率來實(shí)現(xiàn)。在上下端開關(guān)管的開關(guān)之間插入一個(gè)固定的死區(qū)時(shí)間來保證軟開關(guān)的實(shí)現(xiàn)和能夠工作于高頻開關(guān)狀態(tài)。用自舉方法驅(qū)動(dòng)高端開關(guān)，IC整合了一個(gè)能夠承受600V以上電壓的高壓浮動(dòng)構(gòu)造和一個(gè)同步驅(qū)動(dòng)式高壓橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(DMOS)器件，節(jié)省了一個(gè)外部快速恢復(fù)自舉二極管。集成電路使設(shè)計(jì)師通過一個(gè)外部可設(shè)定的振蕩器來設(shè)置轉(zhuǎn)換器的工作頻率范圍。啟動(dòng)時(shí)，為防止開機(jī)涌流，開關(guān)頻率從一個(gè)可設(shè)定的啟動(dòng)極限頻率逐步降低，直到控制回路到達(dá)穩(wěn)定值為止。這個(gè)頻率變化是非線性的，它將輸出電壓過調(diào)降到最低限度；啟動(dòng)過程的時(shí)間可以設(shè)定。在輕載狀態(tài)下，集成電路可以被迫進(jìn)入一個(gè)間歇脈沖工作模式，以便維持轉(zhuǎn)換器的輸入能量到一個(gè)最小值。集成電路的功能包括非閉鎖的低門限輸入使用電流延遲作用或高門限的過流保護(hù)，當(dāng)電流檢測輸入時(shí)，具有變頻和延遲關(guān)閉自動(dòng)重啟兩種方式。如果第一級的保護(hù)缺乏以控制住主回路電流，高電平過流保護(hù)將閉鎖集成電路。它們的組合提供完全的過載和短路保護(hù)。另外還有閉鎖的過溫和過壓保護(hù)也很容易實(shí)現(xiàn)。一個(gè)與PFC控制器的接口，可以在條件發(fā)生時(shí)，例如過流保護(hù)停機(jī)和閉鎖式停機(jī)，或者在間歇脈沖工作狀態(tài)，關(guān)掉PFC。2引腳設(shè)置2.1引腳排列圖1引腳排列〔頂視〕2.2引腳功能說明表1引腳功能序號名稱功能1Css軟啟動(dòng)端。此腳與地〔GND〕間接一只電容Css，與4腳〔RFmin〕間接一只電阻Rss，用以確定軟啟動(dòng)時(shí)的最高工作頻率。當(dāng)Vcc〔12腳〕<UVLO〔低電壓閉鎖〕，LINE〔7腳〕<1.25V或>6V，DIS〔8腳〕>1.85V〔制止端〕，ISEN〔6腳〕>1.5V，DELAY〔2腳〕>3.5V，以及當(dāng)ISEN的電壓超過0.8V并長時(shí)間超過0.75V時(shí)，芯片關(guān)閉，電容器Css通過芯片內(nèi)部開關(guān)放電，以使再啟動(dòng)過程為軟啟動(dòng)。2DELAY過載電流延遲關(guān)斷端。此端對地并聯(lián)接入電阻Rd和電容Cd各一只，設(shè)置過載電流的最長持續(xù)時(shí)間。當(dāng)ISEN腳的電壓超過0.8V時(shí)，芯片內(nèi)部將通過150uA的恒流源向Cd充電，當(dāng)充電電壓超過2.0V時(shí)，芯片輸出將被關(guān)斷，軟啟動(dòng)電容Css上的電也被放掉。電路關(guān)斷之后，過流信號消失，芯片內(nèi)部對Cd充電的3.5V電源被關(guān)斷，Cd上的電通過Rd放掉，至電壓低于0.3V時(shí)，軟啟動(dòng)開場。這樣，在過載或短路狀態(tài)下，芯片周而復(fù)始地工作于間歇工作狀態(tài)?！睷d應(yīng)不小于2V/150uA＝13.3kΩ。Rd越大，允許過流時(shí)間越短，關(guān)斷時(shí)間越長。〕3CF定時(shí)電容。對地間連接一只電容CF，和4腳對地的RFmin配合可設(shè)定振蕩器的開關(guān)頻率。4RFmin最低振蕩頻率設(shè)置。4腳提供2V基準(zhǔn)電壓，并且，從4腳到地接一只電阻RFmin，用于設(shè)置最低振蕩頻率。從4腳接一只電阻RFmax，通過反響環(huán)路控制的光耦接地，將用于調(diào)整交換器的振蕩頻率。RFmax是最高工作頻率設(shè)置電阻。4腳―1腳―GND間的RC網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。5STBY間歇工作模式門限〔<1.25V〕。5腳受反響電壓控制，和內(nèi)部的1.25V基準(zhǔn)電壓比擬，如果5腳電壓低于1.25V的基準(zhǔn)電壓，則芯片處于靜止?fàn)顟B(tài)，并且只有較小的靜態(tài)工作電流。當(dāng)5腳電壓超過基準(zhǔn)電壓50mV時(shí)，芯片重新開場工作。這個(gè)過程中，軟啟動(dòng)并不起作用。當(dāng)負(fù)載降到某個(gè)水平之下〔輕載〕時(shí)，通過RFmax和光耦〔參見構(gòu)造圖〕，這個(gè)功能使芯片實(shí)行間歇工作模式。如果不用此功能，把這個(gè)腳直接連到RFmin。6ISEN電流檢測信號輸入端。6腳通過電阻分流器或容性的電流傳感器檢測主回路中的電流。這個(gè)輸入端沒有打算實(shí)現(xiàn)逐周控制，因此必須通過濾波獲得平均電流信息。當(dāng)電壓超過0.8V門限〔有50mV回差，即一旦越過0.8V，而后只要不回落到0.75V以下，就仍然起作用〕，1腳的軟啟動(dòng)電容器就被芯片內(nèi)部放電，工作頻率增加以限制功率輸出。在主電路短路的情況下，這通常使得電路的峰值電流幾乎恒定?？紤]到過流時(shí)間被2腳設(shè)置，如果電流繼續(xù)增大，盡管頻率增加，當(dāng)電壓超過另一比擬器的基準(zhǔn)電壓〔1.5V〕時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將閉鎖關(guān)閉，能量損耗幾乎回到啟動(dòng)之前的水平。檢測信息被閉鎖，只有當(dāng)電源電壓Vcc低于UVLO時(shí)，芯片才會被重新啟動(dòng)。如果這個(gè)功能不用，請將4腳接地。7LINE輸入電壓檢測。此端由分壓電阻取樣交流或直流輸入電壓〔在系統(tǒng)和PFC之間〕進(jìn)展保護(hù)。檢測電壓低于1.25V時(shí)，關(guān)閉輸出〔非閉鎖〕并釋放軟啟動(dòng)電容器。電壓高于1.25V時(shí)重新軟啟動(dòng)。這個(gè)比擬器具有滯后作用：如果檢測電壓低于1.25V，內(nèi)部的15uA恒流源被翻開。在7腳對地間接一只電容，以消除噪聲干擾。該腳電壓被內(nèi)部的6.3V齊納二極管所限，6.3V齊納二極管的導(dǎo)通使得芯片的輸出關(guān)斷〔非閉鎖〕。如果該功能不被使用，該腳電壓在1.25V到6V之間。8DIS閉鎖式驅(qū)動(dòng)關(guān)閉。該腳內(nèi)部連接一只比擬器，當(dāng)該腳電壓超過1.85V時(shí)，芯片閉鎖式關(guān)機(jī)，只有當(dāng)將芯片工作電壓Vcc降低到UVLO門限之下時(shí)，才能夠重新開場工作。如果不使用此功能，請將該引腳接地。9PFC_STOP翻開PFC〔功率因數(shù)校正〕控制器的控制渠道。這個(gè)引腳的開放，是為了停頓PFC控制器的工作，以到達(dá)保護(hù)目的或間歇工作模式。當(dāng)芯片被DIS>1.85V、ISEN>1.5V、LINE>6V和STBY<1.25V關(guān)閉時(shí)，9腳輸出被拉低。當(dāng)DELAY端電壓超過2V，且沒有回復(fù)到0.3V之下時(shí)，該端也被拉低。在UVLO〔低壓閉鎖〕期間，該引腳是開放的。允許此腳懸空不使用。10GND芯片地。回路電流為低端門極驅(qū)動(dòng)電流和芯片偏置工作電流之和。所有相關(guān)的地都應(yīng)該和這個(gè)腳連通，并且要同脈沖控制回路分開。11LVG低端門極驅(qū)動(dòng)輸出。該腳能夠提供0.3A的輸出電流和0.8A的灌入峰值電流驅(qū)動(dòng)半橋電路的低端MOS管。在UVLO期間，LVG被拉低到地電平。12Vcc電源包括芯片的信號局部和低端MOS管的門極驅(qū)動(dòng)。接一只小的濾波電容〔0.1uF〕有利于芯片信號電路得到一個(gè)干凈的偏置電壓。13N.C.空引腳，用于高電壓隔離，增大Vcc和14腳間的間距。該腳內(nèi)部沒有連接，與高壓隔離，并且使得在PCB上能夠滿足安全規(guī)程〔漏電距離〕的要求。14OUT高端門極驅(qū)動(dòng)的浮地。為高端門極驅(qū)動(dòng)電流提供電流返回回路。應(yīng)仔細(xì)布局以防止出現(xiàn)太大的低于地的毛刺。15HVG高端懸浮門極驅(qū)動(dòng)輸出。該腳能夠提供0.3A的輸出電流和0.8A的灌入峰值電流驅(qū)動(dòng)半橋電路的上端MOS管。有一只電阻通過芯片內(nèi)部連接到14腳〔OUT〕以確保在UVLO期間不懸浮驅(qū)動(dòng)。16VBOOT高端門極驅(qū)動(dòng)浮動(dòng)電源。在16腳〔Vboot〕與14腳〔OUT〕間連接一只自舉電容Cboot，被芯片內(nèi)部的一個(gè)自舉二極管與低端門極驅(qū)動(dòng)器同步驅(qū)動(dòng)。這個(gè)專利構(gòu)造替換通常使用的外在二極管。3典型系統(tǒng)框圖圖2典型系統(tǒng)框圖4 電氣數(shù)據(jù)4.1極限參數(shù)表2極限參數(shù)符號引腳參數(shù)值單位VBOOT16浮電源電壓-1～618VVOUT14浮地電壓-3～VBOOT-18VdVOUT/dt14浮地電壓最大恢復(fù)速度50V/nsVCC12IC電源電壓〔ICC≤25mA〕自限VVPFC_STOP9極限電壓〔針翻開〕-0.3～VCCVIPFC_STOP9極限灌入電流〔針低電平〕自限AVLINEmax7極限針電壓〔IPIN≤1mA〕自限VIRFmin4極限輸出電流2mA1～6，8模擬輸入和輸出-0.3～5V注：14、15和16腳的抗靜電能力〔ESD〕保證在900V以上。4.2熱相關(guān)數(shù)據(jù)表3熱相關(guān)參數(shù)符號描述值單位RthJA與周圍連接點(diǎn)的最大熱阻〔DIP16〕80℃/W與周圍連接點(diǎn)的最大熱阻〔SO16〕120TSTG貯藏溫度范圍-55～150℃TJ連接點(diǎn)工作溫度范圍-40～150℃PTOT環(huán)境溫度70℃1W環(huán)境溫度50℃0.835 電氣參數(shù)TJ=0～105°C，VCC=15V，VBOOT=15V，CHVG=CLVG=1nF；CF=470pF；RRFmin=12k；除非另有說明。表4電氣參數(shù)符號參數(shù)測試條件最小值典型值最大值單位IC電源電壓VCC工作范圍在有驅(qū)動(dòng)信號之后8.8516VVCC(ON)開信號開場上升沿1010.711.4VVCC(OFF)關(guān)信號開場下降沿7.458.158.85VHys滯后作用2.55VVzVcc鉗位電壓鉗位電流=10mA161717.9V電源電流Istart-up啟動(dòng)電流在驅(qū)動(dòng)信號產(chǎn)生之前Vcc=Vcc(ON)-0.2V200250μAIq靜態(tài)電流有驅(qū)動(dòng)信號，VSTBY=1V1.52mAIop工作電流有驅(qū)動(dòng)信號，VSTBY=VRFmin3.55mAIq剩余相關(guān)VDIS>1.85V或VDELAY>3.5V或VLINE<1.25V或VLINE=Vclamp300400μA高端浮動(dòng)門極驅(qū)動(dòng)電源ILKBOOTVBOOT針泄漏電流VBOOT=580V5μAILKOUTOUT針泄漏電流VOUT=562V5μArDS(ON)同步自舉二極管導(dǎo)通電阻VLVG=High150Ω過電流比擬器IISEN輸入偏置電流VISEN=0～VISENdis-1μAtLEBLeadingedgeblanking在VHVG和VLVG由低到高跳變之后250nsVISENx變頻開場上升沿〔1〕0.760.80.84V滯后作用下降沿50mVVISENdis閉鎖關(guān)斷開場上升沿〔1〕1.441.51.56VTd(H-L)延遲輸出300400nsLine檢測Vth初始電壓上升沿或下降沿〔1〕1.21.251.3VIHyst電流滯后Vcc>5V，VLINE=0.3V121518μAVclamp鉗位電平ILINE=1mA68VDIS功能IDIS輸入偏置電流VDIS=0～Vth-1μAVth制止開場上升沿〔1〕1.771.851.93V振蕩器D輸出占空比HVG和LVG之一485052%fosc振蕩頻率58.26061.8kHzRRFmin=2.7kΩ240250260最大的推薦值500TD死區(qū)時(shí)間在HVG和LVG之間0.20.30.4μsVCFp峰值3.9VVCFv谷值0.9VVREF4腳電壓基準(zhǔn)1.9222.08VKM電流鏡像比率1A/ARFMIN定時(shí)電阻范圍1100kΩPFC_STOP功能Ileak高電平泄漏電流VPFC_STOP=Vcc，VDIS=0V1μAVL低飽和電平IPFC_STOP=1mA，VDIS=2V0.2V軟啟動(dòng)功能Ileak翻開狀態(tài)電流V(Css)=2V0.5μAR放電電阻VISEN>VISENx120Ω脈沖間歇工作模式功能IDIS輸入偏置電流VDIS=0～Vth-1μAVth制止開場上升沿〔1〕1.21.251.3VHys滯后作用下降沿50mV延時(shí)關(guān)斷功能IleakVDELAY=00.5μAICHARGEVDELAY=1V，VISEN=0.85V100150200μAVth1上升沿〔1〕1.9222.08VVth2上升沿〔1〕3.33.53.7VVth3下降沿〔1〕0.250.30.35V下橋臂門極驅(qū)動(dòng)〔對GND電壓〕VLVGL輸出低電壓灌入電流=200mA1.5VVLVGH輸出高電壓輸出電流=5mA12.813.3VIsourcepk峰值輸出電流-0.3AIsinkpk峰值灌入電流0.8Atf下降時(shí)間30nstr上升時(shí)間60nsUVLO飽和Vcc=0～Vcc(ON)，灌入電流=2mA1.1V上橋臂門極驅(qū)動(dòng)〔對OUT電壓〕VHVGL輸出低電壓灌入電流=200mA1.5VVHVGH輸出高電壓輸出電流=5mA12.813.3VIsourcepk峰值輸出電流-0.3AIsinkpk峰值灌入電流0.8Atf下降時(shí)間30nstr上升時(shí)間60nsHVG-OUT下拉25kΩ值traking其它6 典型的電氣性能圖3電源電流和電壓的關(guān)系圖4電源電流與結(jié)點(diǎn)溫度的關(guān)系圖5電源鉗位電壓和結(jié)點(diǎn)溫度的關(guān)系圖6低電壓閉鎖開場與結(jié)點(diǎn)溫度的關(guān)系圖7振蕩頻率和結(jié)點(diǎn)溫度的關(guān)系圖8死區(qū)時(shí)間與結(jié)點(diǎn)溫度的關(guān)系圖9振蕩頻率和定時(shí)參數(shù)的關(guān)系圖10振蕩波形的斜率與結(jié)點(diǎn)溫度的關(guān)系圖11基準(zhǔn)電壓和結(jié)點(diǎn)溫度的關(guān)系圖12電流鏡像比率與結(jié)點(diǎn)溫度的關(guān)系圖13過流保護(hù)延遲端輸出電流圖14過流保護(hù)延遲作用門檻和結(jié)點(diǎn)溫度的關(guān)系與結(jié)點(diǎn)溫度的關(guān)系圖15Standby門檻和結(jié)點(diǎn)溫度的關(guān)系圖16過流檢測門檻與結(jié)點(diǎn)溫度的關(guān)系圖17Line門檻和結(jié)點(diǎn)溫度的關(guān)系圖18Line輸出電流與結(jié)點(diǎn)溫度的關(guān)系圖19閉鎖制止門檻和結(jié)點(diǎn)溫度的關(guān)系7 應(yīng)用資料L6599是一個(gè)專門用于諧振半橋拓?fù)潆娐返南冗M(jìn)的雙端控制器。在轉(zhuǎn)換器里輸出180°異相信號控制半橋電路的MOS管交替地開關(guān)。一般地說占空比是50%，實(shí)際上占空比要小于50%，因?yàn)樵谝恢籑OS管關(guān)斷到另一只開通之間插入了一個(gè)固定的死區(qū)時(shí)間TD，在死區(qū)時(shí)間里兩只MOS管都被關(guān)斷。這個(gè)死區(qū)時(shí)間的本質(zhì)是讓變換器在整個(gè)時(shí)序內(nèi)能夠正確地工作：它將確保軟開關(guān)的實(shí)現(xiàn)和使電路能夠工作于高頻、高效、低EMI發(fā)射狀態(tài)。根據(jù)負(fù)載情況，轉(zhuǎn)換器運(yùn)行于不同的工作模式〔圖20〕：1.在重載、中載和輕載時(shí)的變頻。弛張振蕩器〔詳見“振蕩器〞局部〕產(chǎn)生一個(gè)對稱的三角波，MOS管被鎖定。三角波的頻率關(guān)系到被反響電路調(diào)整的電流。結(jié)果是，利用由頻率決定的變換特征，半橋驅(qū)動(dòng)電路的頻率被輸出電壓的反響所調(diào)控。2.在空載或非常輕的負(fù)載時(shí)的脈沖間歇工作方式。當(dāng)負(fù)載輕到某個(gè)值之下時(shí)，變換器將進(jìn)入一個(gè)受控的斷續(xù)工作狀態(tài)，在這里有幾個(gè)定頻的開關(guān)周期和一個(gè)兩個(gè)MOS管都處于關(guān)閉狀態(tài)的較長的間隔。進(jìn)一步減載將使間歇時(shí)間更長，平均開關(guān)頻率減少?？蛰d時(shí)，平均開關(guān)頻率可以到達(dá)上百赫茲，因而使磁化的、以及和頻率相關(guān)的損耗減到最小，使系統(tǒng)更加節(jié)能。圖20多種模式工作狀態(tài)7.1振蕩器振蕩器從3腳通過外部設(shè)定電容器〔CF〕接地，和一個(gè)泄放網(wǎng)絡(luò)到4腳〔Rfmin〕。4腳提供一個(gè)2V2mA的基準(zhǔn)電壓，由4腳輸出的電流越大，振蕩頻率越高。圖21是一個(gè)被簡化了的內(nèi)部電路圖。RFmin引腳的負(fù)載網(wǎng)絡(luò)一般包括三個(gè)分支：在4腳和地之間的電阻RFmin決定最低工作頻率；電阻RFmax連接在此腳和從次級反響回來的信號的光耦的接收側(cè)〔發(fā)射極接地〕；當(dāng)工作時(shí)，光耦通過這個(gè)支路調(diào)整電流—因此調(diào)整振蕩頻率—調(diào)節(jié)輸出電壓變化；當(dāng)光電晶體管飽和時(shí)，RFmax的值決定半橋振蕩的最大頻率。在此引腳和地之間的一個(gè)RC串聯(lián)電路〔Css+Rss〕設(shè)定了變頻啟動(dòng)〔參見第7.3章軟啟動(dòng)〕。注意這個(gè)分支在穩(wěn)定工作期間的奉獻(xiàn)是零。圖21振蕩器內(nèi)部電路框圖以下分別為最小和最大振蕩頻率的近似關(guān)系式：在100pF到nF之間給定了CF之后〔通常以RFmin引腳的最大輸出能力來確定總消耗〕，RFmin和RFmax的值將被選擇，以便能給出振蕩器的整個(gè)頻率范圍，從最小值fmin(在最低輸入電壓和最大負(fù)載)到最大值fmax(在最高輸入電壓和最小負(fù)載)：不同的選擇給出特定的RFmax，如果空載，將啟用脈沖間歇工作模式〔見“工作在空載或非常輕的負(fù)載狀態(tài)〞局部〕。圖22振蕩波形和門極驅(qū)動(dòng)信號的關(guān)系圖22是振蕩波形和門極驅(qū)動(dòng)信號，以及半橋〔HB〕中點(diǎn)波形之間的時(shí)序關(guān)系。注意，當(dāng)三角波上升時(shí)，低端門極翻開，當(dāng)三角波下降時(shí)，高端門極翻開。這樣，在啟動(dòng)或脈沖間歇工作狀態(tài)期間，低端MOS管首先給自舉電容CBOOT充電。結(jié)果，自舉電容總是被充電，準(zhǔn)備供給高端浮動(dòng)驅(qū)動(dòng)。7.2工作在空載或非常輕的負(fù)載狀態(tài)當(dāng)諧振半橋輕載或卸掉所有負(fù)載時(shí)，它的開關(guān)頻率在最大值。要保持輸出電壓在控制之下和防止軟開關(guān)失敗，必須有一個(gè)必要的剩余磁化電流流經(jīng)變壓器。然而，這電流會導(dǎo)致變換器在空載時(shí)伴生一個(gè)非常低的空載損耗。要抑制這個(gè)問題，L6599使設(shè)計(jì)者讓變換器斷續(xù)工作〔脈沖間歇工作〕，在這里有幾個(gè)連續(xù)的開關(guān)周期和一個(gè)兩個(gè)MOS管都處于關(guān)閉狀態(tài)的較長的間隔，因此可以極大地減少平均開關(guān)頻率。結(jié)果，剩余磁化電流的平均值和其伴生的損耗將很可觀地被裁減，因而促進(jìn)變換器進(jìn)一步節(jié)能。驅(qū)動(dòng)器可以使用5腳〔STBY〕工作于脈沖間歇工作模式：如果5腳電壓低于1.25V，則IC進(jìn)入一種空閑狀態(tài)，兩個(gè)門極驅(qū)動(dòng)均為低，振蕩器被停頓，軟開關(guān)電容Css保存它的充電狀態(tài)，只有RFmin引腳上的2V電壓基準(zhǔn)耗電和Vcc電容上的自放電。當(dāng)5腳電壓超過1.25V50mV后，IC恢復(fù)正常工作。要實(shí)現(xiàn)脈沖間歇工作模式，必須使STBY引腳的電壓與反響環(huán)路相關(guān)。圖23所示是最簡單的方案，可以與較窄的輸入電壓范圍匹配〔例如有前級PFC電路〕。圖23實(shí)現(xiàn)脈沖間歇工作模式：窄輸入電壓范圍圖24實(shí)現(xiàn)脈沖間歇工作模式：寬輸入電壓范圍事實(shí)上，RFmax將定義L6599在脈沖間歇工作模式下的開關(guān)頻率fmax。一旦確定了fmax，RFmax的關(guān)系式將被確立：注意，不同于在前面的局部考慮的fmax(“第7.1章：振蕩器〞)，這里的fmax對應(yīng)于一個(gè)極小的負(fù)載PoutB。PoutB將是這樣：變壓器的峰值電流缺乏夠低導(dǎo)致可聽見的噪聲。然而，諧振變換器的開關(guān)頻率，也取決于輸入電壓；假假設(shè)輸入電壓范圍很大，則對于電路圖23來說，PoutB的值將有很大變化。這時(shí)，推薦使用圖24的電路，將輸入電壓信號引入到STBY腳。由于開關(guān)頻率和輸入電壓之間強(qiáng)烈的非線性關(guān)系，經(jīng)歷驗(yàn)證，RA/(RA+RB)的修正使PoutB的變化減到最小。請小心地選擇RA+RB的總值大于大于Rc，使作用減到最小，對LINE引腳的電壓〔參見第7.6章：LINE測量功能〕。電路的工作狀態(tài)可以描述如下：當(dāng)負(fù)載減輕到PoutB之下時(shí)，頻率將試圖超過最大設(shè)定值fmax，STBY引腳的電壓VSTBY將低于1.25V。IC停機(jī)，兩門極驅(qū)動(dòng)輸出為低，半橋上的兩只MOS管均關(guān)閉。能量供給的中止將使電壓VSTBY增加，當(dāng)它超過1.3V時(shí)，IC重啟。一會兒，VSTBY再降下來，IC又間歇停機(jī)。這樣，IC以一個(gè)近乎恒定的頻率運(yùn)行于脈沖間歇工作狀態(tài)。進(jìn)一步減載將導(dǎo)致平均頻率下降，直至上百赫茲。用時(shí)序圖25說明這種工作狀態(tài)，上面顯示了重要的信號。在STBY端到地接一只小電容〔典型值為幾百pF〕，有助于減少開關(guān)噪聲，凈化工作環(huán)境。為幫助設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出節(jié)能的功率因數(shù)校正系統(tǒng)，在IC工作于脈沖間歇工作狀態(tài)時(shí)，允許關(guān)閉DC-DC變換電路之前的PFC控制器，因此消除了這個(gè)階段的〔0.5÷1W〕的空載損耗。不考慮變換器在空載和輕載時(shí)的EMC問題，因?yàn)镋MC規(guī)程只涉及到正常負(fù)載在低頻諧波上的發(fā)射。要這樣，IC提供了第9腳〔PFC_STOP〕：它是一個(gè)集電極開路輸出，正常時(shí)為開放，脈沖間歇工作期間為低電平。該引腳外接PFC控制器，如圖26所示，當(dāng)L6599在低電壓閉鎖〔UVLO〕時(shí)保持開放，讓PFC控制器首先開場工作。圖25依賴于負(fù)載的工作狀態(tài)時(shí)序圖圖26L6599在輕載時(shí)如何關(guān)閉PFC控制器的圖示7.3軟啟動(dòng)一般來說，軟啟動(dòng)的目的是：在啟動(dòng)過程中使變換器的功率逐漸增加，以便消除過大的開機(jī)涌流。啟動(dòng)時(shí)，變換器的開關(guān)頻率從一個(gè)啟動(dòng)極限頻率逐步降低，直到被控制回路接收〔反響信號起作用〕。L6599的軟啟動(dòng)可以簡單地由從4腳〔RFmin〕到地之間接入的一個(gè)R-C回路來實(shí)現(xiàn)〔見圖27〕。圖27軟啟動(dòng)電路最初，電容Css處于完全放電狀態(tài)，光耦中的光電晶體管截止〔只要輸出電壓不是距離調(diào)控值太遠(yuǎn)，因?yàn)樵趩?dòng)完成之前，輸出電壓總是低于給定電壓〕，因此，電阻Rss與RFmin是并聯(lián)關(guān)系，啟動(dòng)頻率取決于Rss||RFmin：電容Css逐步被充電到基準(zhǔn)電壓值〔2V〕，流過電阻Rss中的電流便為零，這個(gè)過程通常要持續(xù)Rss·Css的5個(gè)時(shí)間常數(shù)〔即5·Rss·Css〕。啟動(dòng)完成之前，輸出電壓的反響信號總是緊挨著調(diào)控值，因此，它將確定光耦的光電三極管導(dǎo)通時(shí)的工作頻率。在這個(gè)頻率掃描變化期間，Css的充電電壓是按指數(shù)變化的，更確切地說，它最初變化得很快，但隨后越來越慢。這個(gè)頻率的非線性變化，使得變換器能夠很快地到達(dá)諧振頻率〔見圖28〕。結(jié)果，平均輸入電流將平穩(wěn)地增加，和線性頻率掃描一樣沒有尖峰產(chǎn)生，并且，輸出電壓的調(diào)節(jié)幾乎不會過調(diào)。一般Rss和Css根據(jù)以下關(guān)系式選擇：這里給出的fstart至少是fmin的4倍。Css確認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)完全是由經(jīng)歷而來的，是在軟啟動(dòng)和有效地過流保護(hù)〔OCP〕之間折衷的〔見下一節(jié)〕。可在時(shí)序圖31上查閱軟啟動(dòng)階段的一些重要的信息。圖28諧振半橋的功率—頻率曲線7.4電流檢測，過流保護(hù)和過載保護(hù)諧振半橋從本質(zhì)上講是電壓模式控制；因此一個(gè)輸入電流的檢測只是為了過電流保護(hù)〔OCP〕。不同于PWM控制器，能量傳輸是由主開關(guān)〔或開關(guān)器件〕的占空比來控制的，諧振半橋的占空比是固定的，能量傳輸是由開關(guān)頻率來控制的。這個(gè)限流的方法被實(shí)現(xiàn)的效果。PWM控制器的限流是當(dāng)檢測到電流超過設(shè)定的限流值時(shí)關(guān)閉開關(guān)〔對于逐周限流模式〕，對于諧振半橋，這時(shí)，它必須首先提高振蕩頻率，而不可能迅速關(guān)斷：它至少要看下一個(gè)周期頻率的變化。這意味著用改變頻率的變化來控制傳輸能量的變化太慢，反過來，逐周限制是不可行的，因此，主電流信號反響必須測平均值。當(dāng)然，測量平均值所用的時(shí)間不能太長，以致于不能將電流限制到最大值之下。在圖29和圖30中給出了兩種測量電流的方法。圖29的電路簡單，但測量電阻Rs上的功耗不可以忽略，對效率有害；圖30的電路比擬復(fù)雜，但功耗小，效率高，常常被推薦使用。圖29使用檢測電阻的電流檢測方法圖30使用電容分流的無損電流檢測方法電流檢測通過6腳〔ISEN〕輸入，是一個(gè)成熟的過電流管理系統(tǒng)。ISEN引腳內(nèi)部連接到一只參考電壓為0.8V的比擬器的輸入端，和另一只參考電壓為1.5V的比擬器的輸入端。在圖29和圖30中，如果檢測信號的電壓到達(dá)0.8V，則造成內(nèi)部開關(guān)啟動(dòng)使得啟動(dòng)電容器Css放電〔參見第7.3章：軟啟動(dòng)〕，導(dǎo)致振蕩器的工作頻率迅速增加，從而限制能量的傳輸。繼續(xù)放電，直到ISEN腳的電壓下降50mV；用一個(gè)平均時(shí)間在10/fmin范圍內(nèi)的時(shí)間常數(shù)，確保頻率的有效上升。這樣做的效果，導(dǎo)致在輸出短路時(shí)，主回路的峰值電流幾乎是一個(gè)恒定值。正常時(shí)，ISEN腳的電壓可能在0.8V之上；但當(dāng)電壓到達(dá)1.5V時(shí)，第二只比擬器被觸發(fā)，L6599將停機(jī)，并且閉鎖門極驅(qū)動(dòng)輸出，和下拉PFC_STOP引腳電平為低，因此關(guān)閉整個(gè)單元。在這種情況下，必須下拉IC的電源電壓到UVLO門限之下，才能夠重新啟動(dòng)。這樣的事件也許會發(fā)生，如果啟動(dòng)電容Css太大導(dǎo)致其放電速度缺乏夠快，或者變壓器磁飽和，或者次級整流器短路。在圖29所示的電路中，電阻Rs串聯(lián)在低端MOS管的源極，注意其與諧振電容的特殊連接。這樣，在低端MOS管被關(guān)斷之后，切換時(shí)間更長，Rs上的壓降與流經(jīng)高端MOS管的電流有關(guān)，除了在諧振電流方向反轉(zhuǎn)時(shí)期。假設(shè)RC濾波器的時(shí)間常數(shù)至少是最小開關(guān)頻率fmin的10倍，則RS的值可近似用如下經(jīng)歷公式來計(jì)算：這里的ICrpkx是流經(jīng)諧振電容器和變壓器一次繞組的最大預(yù)期峰值電流，與最大負(fù)載和最低輸入電壓有關(guān)。在圖30所示的電路中，可以用第二種不同的操作方法。如果電阻RA與一只小電容CA串聯(lián)〔不能超過幾百pF，正好到限流峰值〕，電路工作象一個(gè)容性的分流器；CA的典型值的選擇等于Cr/100或更小，這是一個(gè)低損耗類型。檢測電阻RB由下式?jīng)Q定：并且CB由RB·CB=10/fmin來確定。如果與電阻RA串聯(lián)的電容CA并缺乏夠小〔幾十nF〕，電路工作狀態(tài)就象一個(gè)諧振電容Cr上的紋波電壓通過這個(gè)傳感器，在電流變換時(shí)涉及到Cr的電抗。再一個(gè)，CA=Cr/100或更小，這次不必要一個(gè)低損耗類型，RB〔RB<<RA〕通過下式計(jì)算：這里，CA的電抗XCA和Cr的電抗XCr應(yīng)該是在Icrpk=Icrpkx所對應(yīng)的適當(dāng)頻率下的值，再則，CB由RB·CB=10/fmin來確定。無論使用哪一個(gè)電路，Rs或RB的取值都要經(jīng)過實(shí)驗(yàn)進(jìn)展修正。在輸出輸出過載或短路的情況下，OCP能夠有效地限制從初級到次級的能量傳輸，但如果這種輸出電流通過二次繞組和整流器持續(xù)地存在，也會危及變換器的安全。要防止這樣的損害發(fā)生，強(qiáng)迫變換器工作于斷續(xù)工作狀態(tài)，這樣的平均電流的熱應(yīng)力很容易被變壓器和整流器所消化掉。使用L6599的設(shè)計(jì)人員可以設(shè)定變換器允許過載或短路狀態(tài)的最大工作時(shí)間TSH，對于過載和短路，持續(xù)較短的TSH時(shí)間，不會導(dǎo)致其它不良行為，因此，通常為系統(tǒng)設(shè)定的TSH時(shí)間都很短。相反地，如果TSH設(shè)定得較長，在過載或短路時(shí)，過流檢測端超出過載保護(hù)OLP的值，變換器將被閉鎖關(guān)閉，這違背了用戶通過改變斷續(xù)工作狀態(tài)占空比以實(shí)現(xiàn)過載和短路保護(hù)的宗旨。圖31軟啟動(dòng)和過載延時(shí)停機(jī)時(shí)序圖這個(gè)功能由2腳〔DELAY〕對地的電容CDelay和并聯(lián)電阻RDelay來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)ISEN腳的電壓超過0.8V時(shí)，首先啟動(dòng)第一只OCP比擬器，除使Css放電外，還開啟內(nèi)部150uA恒流源給CDelay電容充電。在過載和短路期間，OCP比擬器和內(nèi)部電流源被反復(fù)地激活對CDelay電容充電，本質(zhì)上來說，平均電流是依靠電流濾波電路的時(shí)間常數(shù)、Css和諧振電路的特征；由于RDelay的放電可以被忽略，考慮到其它因素，實(shí)際的延時(shí)時(shí)間會更長。電容CDelay上的電壓持續(xù)上升，直到2V為止，這個(gè)上升所持續(xù)的時(shí)間就被定義為TSH。CDelay與TSH之間沒有一個(gè)簡單的關(guān)系，因此實(shí)踐中是通過屢次實(shí)驗(yàn)來確定CDelay，CDelay=1μF，大約TSH=100ms。一旦CDelay被充電到2V，OCP比擬器的輸出迫使Css放電為低，并且150uA的電流源繼續(xù)提供充電電流，直到CDelay的電壓到達(dá)3.5V。這個(gè)階段持續(xù)：TMP的單位是ms，CDelay的單位是uF。在這段時(shí)間里，L6599的工作頻率在起始頻率fstart附近〔參見第7.3章：軟啟動(dòng)〕，使諧振回路中的能量減到最小。當(dāng)CDelay的電壓上升到3.5V時(shí)，設(shè)備停機(jī)，并且PFC_STOP引腳的輸出被拉低。同樣地，內(nèi)部電流源關(guān)閉，CDelay上的電通過RDelay慢慢地釋放。當(dāng)CDelay上的電壓低于0.3V時(shí)，IC重新開場工作，那將得到：這個(gè)工作狀態(tài)見時(shí)序圖31。注意，在TSTOP期間，如果L6599的電源電壓降到了UVLO門限之下，則集成電路保持記憶，并且當(dāng)Vcc超出起始門限之后，如果VDELAY高于0.3V，則集成電路不會重新啟動(dòng)。只要VDELAY高于0.3V，PFC_STOP引腳就為低。也要注意，萬一有一個(gè)持續(xù)的過載與這個(gè)過載相距很近，TSH的值將會更低。7.5閉鎖關(guān)機(jī)這個(gè)裝置是設(shè)備用一個(gè)比擬器，同相輸入端為外部的8腳〔DIS〕，反相輸入是內(nèi)部的1.85V基準(zhǔn)電壓。當(dāng)外部引腳電壓超過內(nèi)部門檻兒電壓時(shí)，IC馬上關(guān)閉，并且功耗減小到最低值。發(fā)生這種情況，只能是電源電壓低于UVLO門限之下后，才能重新啟動(dòng)。這個(gè)功能有利于很容易地實(shí)現(xiàn)過溫保護(hù)閉鎖，比方在一些發(fā)熱器件〔MOS管、二極管、變壓器等〕旁邊