|
|
產(chǎn)品名稱:
XY6102 高性價(jià)比AC-DC轉(zhuǎn)換控制器：XY6102
產(chǎn)品型號(hào):
XY6102
| 華東 華北： |
 |
電話：021-54939377 021-54939344
| 華中 華南： |
 |
電話：18917856796 13701607944
產(chǎn)品文檔:
無(wú)相關(guān)文檔
|
| 簡(jiǎn)單介紹
|
|
XY6102 高性價(jià)比AC-DC轉(zhuǎn)換控制器：XY6102是專為小功率充電器設(shè)計(jì)的高性能低成本控制芯片，XY6102工作于典型的反激電流型PWM+PFM控制方式。在SOP8封裝內(nèi)集成高壓功率管和控制部分于一體化，XY6102最大程度上節(jié)約了產(chǎn)品的整體成本，和節(jié)省控制電路的體積， |
|
|
XY6102 高性價(jià)比AC-DC轉(zhuǎn)換控制器：XY6102
的詳細(xì)介紹
|
XY6102：XY6102 高性價(jià)比AC-DC轉(zhuǎn)換控制器：XY6102
 XY6102中文數(shù)據(jù)手冊(cè)（點(diǎn)擊下載）
XY6102是專為小功率充電器設(shè)計(jì)的高性能低成本控制芯片，XY6102工作于典型的反激電流
型PWM+PFM控制方式。在SOP8封裝內(nèi)集成高壓功率管和控制部分于一體化，XY6102最大程度上節(jié)
約了產(chǎn)品的整體成本，和節(jié)省控制電路的體積， XY6102IC內(nèi)部的啟動(dòng)電路可利用功率開(kāi)關(guān)管本
身的放大作用完成啟動(dòng)，降低了啟動(dòng)的損耗；IC根據(jù)負(fù)載大小調(diào)節(jié)工作頻率，從而可以實(shí)
現(xiàn)了很低的待機(jī)功耗和很高的平均效率。
上海集馳電子有限公司第1 頁(yè)共13 頁(yè)version : 1.1 2008 年6 月
上**的驅(qū)動(dòng)電路使開(kāi)關(guān)管工作于臨界飽和
狀態(tài)，提高了系統(tǒng)的工作效率，使系統(tǒng)可以輕松滿足“能源之星”等全球范圍內(nèi)關(guān)于待機(jī)
功耗和效率的苛刻認(rèn)證要求。高效率同時(shí)帶來(lái)芯片發(fā)熱的下降，可輕松應(yīng)對(duì)密封小空間的
散熱問(wèn)題，在實(shí)現(xiàn)待機(jī)降頻的同時(shí)限制工作頻率進(jìn)入音頻范圍，防止音頻噪音的產(chǎn)生。
5-11.7V的工作電壓范圍提供了輕松的VCC電壓設(shè)計(jì)空間；IC內(nèi)部設(shè)計(jì)有各種保護(hù)功能，
VCC達(dá)到11.7V時(shí)芯片內(nèi)部保護(hù)，可防止光耦或反饋電路損壞引起的輸出電壓過(guò)高，IC內(nèi)部
還提供了最大電流限制和軟啟動(dòng)功能，可實(shí)時(shí)防范過(guò)載、變壓器飽和、輸出短路等異常狀
況的發(fā)生；IC內(nèi)部還集成了溫度保護(hù)功能，在系統(tǒng)過(guò)熱的情況下降低輸出功率，或關(guān)閉輸
出。提高了電源的可靠性。現(xiàn)可提供SOP8標(biāo)準(zhǔn)封裝和滿足ROHS標(biāo)準(zhǔn)和綠色環(huán)保要求的產(chǎn)品。
器-XY6102
上海集馳電子有限公司第2 頁(yè)共13 頁(yè)version : 1.1 2008 年6 月
二、特點(diǎn)
高性價(jià)比
滿足AC85-300V 的輸入電壓范圍的設(shè)計(jì)要求。
具有待機(jī)降頻功能，無(wú)音頻噪音問(wèn)題，待機(jī)功耗可做到0.15W以下。
高效的驅(qū)動(dòng)電路，比同類產(chǎn)品效率高3-5%。
和同類產(chǎn)品比芯片發(fā)熱減小40%。
能滿足能源之星2.0 關(guān)于效率和待機(jī)功耗的最新要求。
具有溫度補(bǔ)償功能，**電流控制。
低啟動(dòng)電流和低工作電流，5-11.7V的寬工作電壓范圍。
過(guò)溫保護(hù)功能（OTP）。
過(guò)壓、欠壓保護(hù)功能（OVP、UVP）。
輸出短路保護(hù)
可靠性高。
可實(shí)現(xiàn)無(wú)Y電容系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
極少的外圍元器件，整體方案成本低。
三、應(yīng)用范圍XY6102 高性價(jià)比AC-DC轉(zhuǎn)換控制器：XY6102
極高性價(jià)比的2W充電器。
低成本RCC替代產(chǎn)品。
家用電器控制部分電源
器-XY6102
上海集馳電子有限公司第3 頁(yè)共13 頁(yè)version : 1.1 2008 年6 月
四、引腳功能描述
管腳符號(hào)管腳定義描述
1 OB 功率管基極，啟動(dòng)電流輸入，外接啟動(dòng)電阻
2 CT 開(kāi)關(guān)頻率設(shè)定腳，外接定頻電容
3 VCC 供電腳
4 FB 反饋腳
5 GND 接地腳
6
GND 接地腳
7,8 OC 輸出腳，接變壓器初級(jí)線圈
備注：PCB Layout時(shí)應(yīng)將Pin6與Pin7之間保留0.7mm以上的**距離，避免產(chǎn)生放電現(xiàn)象。
圖2：芯片腳位圖
器-XY6102
上海集馳電子有限公司第4 頁(yè)共13 頁(yè)version : 1.1 2008 年6 月
五、極限參數(shù)
供電電壓VCC：16V
引腳輸入電壓: VCC+0.3V
OC 集電極承受電壓：－0.3-750V
峰值開(kāi)關(guān)電流：120mA
總耗散功率：1000mW
工作溫度范圍：0---＋125℃
儲(chǔ)存溫度范圍：－55---＋150℃
焊接溫度：＋260℃,10S
六、推薦工作條件
項(xiàng)目最小典型最大單位
供電電壓，VCC 5.5 11 V
引腳輸入電壓-0.3 - Vcc V
峰值反向電壓- - 580 V
峰值開(kāi)關(guān)電流- - 120 mA
定時(shí)電容300 PF
對(duì)應(yīng)頻率60 KHz
工作溫度0 125 ℃
電氣參數(shù)（Ta=25℃, Vcc=5.5-10V, Ct=300PF）
項(xiàng)目測(cè)試條件最小典型最大單位
開(kāi)關(guān)管最大耐壓Ioc=10mA 750 - - V
開(kāi)通飽和壓降Ioc=600mA - - 1 V
輸出上升時(shí)間CL=1nF - - 75 ns
輸出下降時(shí)間CL=1nF - - 75 ns
輸出限制電流Tj=0-100℃ 100 115 130 mA
振蕩器部分
項(xiàng)目測(cè)試條件最小典型最大單位
振蕩頻率Ct=300PF 55 60 65 KHz
頻率隨電壓變化率Vcc=5.5-10V - - 1 %
頻率隨溫度變化率Ta=0-85℃ - - 1 %
前沿消隱時(shí)間Ct=300PF - 800 - ns
器-XY6102
上海集馳電子有限公司第5 頁(yè)共13 頁(yè)version : 1.1 2008 年6 月
反饋部分
項(xiàng)目測(cè)試條件最小典型最大單位
上拉電流- 0.50 0.60 mA
輸入阻抗
下拉電阻- 30 - KΩ
電源抑制比Vcc=5.5-10V - 60 70 dB
脈寬調(diào)制部分
項(xiàng)目測(cè)試條件最小典型最大單位
最大占空比53 57 61 %
最小占空比- - 3.5 %
電源電流
項(xiàng)目測(cè)試條件最小典型最大單位
啟動(dòng)接受電流1.6 2.0 2.4 mA
啟動(dòng)靜態(tài)電流- 55 80 μA
靜態(tài)電流Vcc=8V - 2.8 - mA
啟動(dòng)電壓8.6 8.8 9.0 V
再啟動(dòng)電壓- 4.5 - V
VCC限制電壓10 10.3 10.5 V
器-XY6102
上海集馳電子有限公司第6 頁(yè)共13 頁(yè)version : 1.1 2008 年6 月
啟動(dòng)控制:啟動(dòng)階段內(nèi)部基準(zhǔn)，震蕩器和驅(qū)動(dòng)電路及各種保護(hù)電路停止工作，芯片以60uA的
小電流工作，啟動(dòng)電阻上的電流經(jīng)OB輸入到Q1的基極，經(jīng)放大后的電流從OE流出經(jīng)過(guò)限流電
路到芯片的VCC腳，大于60UA的電流部分給VCC并聯(lián)的電容充電，當(dāng)VCC電壓達(dá)到8.8V后芯片
開(kāi)始工作，芯片進(jìn)入PWM控制狀態(tài)。
PWM控制:芯片F(xiàn)B引腳電壓經(jīng)內(nèi)部電阻分壓后輸出給PWM比較器作為開(kāi)關(guān)電流峰值的基準(zhǔn)信
號(hào)， FB信號(hào)的大小決定了開(kāi)關(guān)管峰值電流的大小從而通過(guò)FB的控制實(shí)現(xiàn)了PWM控制，同時(shí)輸
出脈沖的占空比還受最大占空比的限制，對(duì)FB的控制可以通過(guò)內(nèi)部控制電路和外部反饋電路
實(shí)現(xiàn)。
外部反饋電路：系統(tǒng)輸出誤差調(diào)整信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)通過(guò)光藕的隔離傳輸來(lái)調(diào)
整FB的電壓，負(fù)載越重，光藕電流越小FB電壓就越高，PWM信號(hào)的占空比就越大，輸出功率
就增加，反之亦然，輸出負(fù)載輕，反饋電流增加，F(xiàn)B電壓減小，占空比減小，輸出減小，從
而實(shí)現(xiàn)了輸出電壓的調(diào)整。
VCC過(guò)電流保護(hù)電路： 外圍反饋試圖使VCC大于11.7V，則由芯片內(nèi)部電路反饋到FB，使FB
電壓降低，從而使輸出功率降低，使VCC穩(wěn)壓在11.7V，利用此特性可以保護(hù)和防止在光耦
或反饋電路故障的情況下輸出電壓升高。從而可以保護(hù)次級(jí)電路及其輸出的負(fù)載不會(huì)損壞。
頻控制電路：隨著負(fù)載降低會(huì)逐漸降低系統(tǒng)的工作頻率，但限制頻率最小不小于20KHz,此特
性降低了開(kāi)關(guān)電源的待機(jī)功耗同時(shí)又防止音頻干擾的出現(xiàn)。這樣可以實(shí)現(xiàn)非常高的平均效
率，同時(shí)又可以降低待機(jī)狀態(tài)下的功耗。
高效的驅(qū)動(dòng)電路：高效的驅(qū)動(dòng)電路使開(kāi)關(guān)管工作于臨界飽和驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，提高三極管的工作頻
率。從而有效地減小了三極管的開(kāi)關(guān)損耗，提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效率同時(shí)大大減小了芯片的
發(fā)熱，使系統(tǒng)工作更可靠。
熱保護(hù)功能: 內(nèi)部溫度高于140℃后從內(nèi)部拉低FB電壓以調(diào)寬振蕩器的周期，從而減小或關(guān)
閉輸出功率，使XY6102溫度不超過(guò)150℃，實(shí)現(xiàn)保護(hù)作用
器-XY6102
上海集馳電子有限公司第7 頁(yè)共13 頁(yè)version : 1.1 2008 年6 月
七、電參數(shù)定義：
啟動(dòng)靜態(tài)電流：VCC接濾波電容和可調(diào)電流源，CT接330PF，其它引腳懸空，能使VCC振
蕩時(shí)（即能完成XY6102啟動(dòng)的）最小電流源電流。啟動(dòng)電壓：上述VCC振蕩的最大VCC值。再
啟動(dòng)電壓：上述VCC振蕩的最小VCC值。振蕩器關(guān)閉電壓：上述VCC振蕩下降沿，使振蕩器停
振的VCC值。靜態(tài)電流：正常階段，F(xiàn)B由1K電阻接地，VCC電源電流。振蕩器上拉/下拉電流：
FB=2.5V， CT=1.25V，CT處上拉/下拉電流。FB上拉電流：正常階段，F(xiàn)B=2.5V，IS=0V時(shí)，
FB處上拉電流。FB防上限電流：正常階段，F(xiàn)B=6V IS=0.3V，F(xiàn)B處下拉電流。VCC限制電壓：
無(wú)外圍待機(jī)反饋電路的XY6102電源，正常階段時(shí)VCC值。OC上限電流：FB=6V，F(xiàn)B下拉電流開(kāi)
始動(dòng)作時(shí)的最小OC電流。
八、應(yīng)用信息：
CT 定時(shí)電容與開(kāi)關(guān)頻率的關(guān)系
由內(nèi)部電流源對(duì)CT 電容進(jìn)行50uA恒流充電形成時(shí)鐘的上升沿，在充電電壓至2.5V時(shí)，
內(nèi)部電路將以1.9mA的下拉電流對(duì)CT放電，形成時(shí)鐘的下降沿，完成一個(gè)時(shí)鐘周期，一個(gè)時(shí)
鐘周期約為：T=CT*24000 (S) Fs=1/T (Hz)。
盡管雙極型電路也能工作在較高的頻率下，但對(duì)于雙極功率開(kāi)關(guān)而言，仍需考慮存儲(chǔ)
時(shí)間對(duì)開(kāi)關(guān)損耗的影響。通常比較合適的開(kāi)關(guān)頻率約在70KHz 以下。在一般的應(yīng)用場(chǎng)合可
將XY6102的CT電容按300PF配置，此時(shí)對(duì)應(yīng)的工作頻率約為60KHz左右。
FB 反饋與控制
在正常工作狀態(tài)，F(xiàn)B的電壓將決定最大開(kāi)關(guān)電流的值，此電壓越高開(kāi)關(guān)電流越大（僅
受限于峰值電流限制）。FB引腳內(nèi)部上拉600uA電流源，下拉電阻約30KΩ（近似等效值），
此外在FB電壓低于4.2V時(shí)，將使振蕩周期加大，開(kāi)關(guān)頻率下降，低于4.2V越多，開(kāi)關(guān)頻率
將越低。最小頻率為最大的頻率的30%左右。適當(dāng)選取振蕩電容，確保芯片工作在音頻的頻
率以外，以避免音頻干擾的產(chǎn)生。
器-XY6102
上海集馳電子有限公司第8 頁(yè)共13 頁(yè)version : 1.1 2008 年6 月
圖3：反饋與控制部分電路圖
過(guò)溫度保護(hù)
IC內(nèi)部集成了**的過(guò)溫度保護(hù)功能。在芯片內(nèi)部溫度達(dá)到140℃時(shí)，熱保護(hù)電路動(dòng)作，
內(nèi)部拉低FB電壓。減小開(kāi)關(guān)電流的峰值，同時(shí)降低開(kāi)關(guān)頻率，隨溫度的升高而降低，直至
振蕩器關(guān)閉。如下圖所示：
圖4：過(guò)溫保護(hù)曲線圖
功率管驅(qū)動(dòng)特性與高耐壓偏置技術(shù)
IC內(nèi)部集成了獨(dú)特的偏置技術(shù)，在功率管關(guān)斷時(shí)，在相同的開(kāi)關(guān)電流下關(guān)閉速度比同類
器-XY6102
上海集馳電子有限公司第9 頁(yè)共13 頁(yè)version : 1.1 2008 年6 月
產(chǎn)品快了5倍，防止了因?yàn)殚_(kāi)關(guān)管關(guān)閉延時(shí)過(guò)長(zhǎng)而引起的變壓器驅(qū)動(dòng)電流不可控的現(xiàn)象，使
高低壓下輸出限流值比較平衡，同時(shí)開(kāi)關(guān)三極管承受反向的CB電壓，使得開(kāi)關(guān)管達(dá)到大于
750V的電壓承受能力。關(guān)于更詳細(xì)的開(kāi)關(guān)管耐壓特性請(qǐng)參考相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)。
圖5：三極管耐壓特性曲線
偏置波形如下圖所示：
圖6：Vbe驅(qū)動(dòng)電壓波形
過(guò)壓與欠壓保護(hù)
IC具有帶遲滯的欠電壓保護(hù)功能。在VCC電壓達(dá)到8.8V時(shí)IC開(kāi)始啟動(dòng)，這個(gè)初始的啟
動(dòng)電壓有驅(qū)動(dòng)電阻提供，輸入的高電壓通過(guò)驅(qū)動(dòng)電阻注入開(kāi)關(guān)管的基極，放大的Ic電流在
IC內(nèi)部經(jīng)過(guò)限制電路對(duì)VCC電容充電，從而形成驅(qū)動(dòng)電壓。在IC 正常工作時(shí)應(yīng)保持VCC電
壓在5.5-11V之間（包括滿負(fù)載輸出的情況），若VCC電壓下降到4.5V則振蕩器將進(jìn)入關(guān)閉
狀態(tài)， IC即開(kāi)始重新啟動(dòng)。
器-XY6102
上海集馳電子有限公司第10 頁(yè)共13 頁(yè)version : 1.1 2008 年6 月
圖7：欠壓保護(hù)示意圖
IC內(nèi)部VCC具有一個(gè)上限電壓比較器控制，若VCC 試圖大于11.7V，則比較器動(dòng)作，F(xiàn)B
將被下拉，鎖定VCC至11.7V，達(dá)到過(guò)電壓的限制功能。利用此功能可以方便地實(shí)現(xiàn)前端的
電壓反饋功能，也可避免輸出開(kāi)環(huán)時(shí)的輸出電壓大幅度升高現(xiàn)象，保障負(fù)載的**。因?yàn)?br />此特性的存在，VCC的設(shè)計(jì)應(yīng)保持在合適的范圍，避免在大輸出負(fù)載時(shí)VCC的上升過(guò)高，IC
過(guò)壓限制動(dòng)作導(dǎo)致輸出電壓下降現(xiàn)象。
器-XY6102
上海集馳電子有限公司第11 頁(yè)共13 頁(yè)version : 1.1 2008 年6 月
線圈最大電流編程和驅(qū)動(dòng)電流補(bǔ)償電路
圖8：線圈最大電流控制電路
IC具有逐周期電流限制功能。每個(gè)開(kāi)關(guān)周期均對(duì)開(kāi)關(guān)電流進(jìn)行檢測(cè)，達(dá)到FB 設(shè)定的電
流或最大限電流時(shí)即進(jìn)入關(guān)周期，電流的檢測(cè)具有實(shí)時(shí)前沿消隱功能，屏蔽開(kāi)關(guān)尖峰，避
免開(kāi)關(guān)電流的錯(cuò)誤檢測(cè)。芯片內(nèi)部IS到地接有一個(gè)電流取樣電阻，最大線圈電流
IMAX=0.6V/R1-Idriver=120±10mA.
散熱要求
對(duì)于一個(gè)典型的功率開(kāi)關(guān)而言，應(yīng)使用必要的散熱措施，以避免過(guò)高的溫度導(dǎo)致熱保
護(hù)。IC內(nèi)部主要的發(fā)熱是開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)損耗產(chǎn)生的熱量，恰當(dāng)?shù)纳嵛恢檬荌C的Pin7-8腳，
一個(gè)易于使用的方法是在Pin7-8腳鋪設(shè)一定面積的PCB銅箔，尤其在銅箔之上鍍錫處理將大
大增加散熱能力，50mm2
的以上的銅箔面積是必要的。
VCC電容設(shè)計(jì)
VCC電壓上升到8.8V開(kāi)始啟動(dòng)，VCC電容要存儲(chǔ)作夠多的電量提供給芯片工作電流直到建
立正常輸出電壓；因此VCC電容不能太小，合理的啟動(dòng)電容在22-47uF之間。
器-XY6102
上海集馳電子有限公司第12 頁(yè)共13 頁(yè)version : 1.1 2008 年6 月
應(yīng)用電路
器-XY6102
上海集馳電子有限公司第13 頁(yè)共13 頁(yè)version : 1.1 2008 年6 月
九、封裝尺寸XY6102 高性價(jià)比AC-DC轉(zhuǎn)換控制器：XY6102
XY6102 高性價(jià)比AC-DC轉(zhuǎn)換控制器：XY6102
XY6102 高性價(jià)比AC-DC轉(zhuǎn)換控制器：XY6102
XY6102 高性價(jià)比AC-DC轉(zhuǎn)換控制器：XY6102 |
|
