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L6599芯片中文资料

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7.1 振荡器

振荡器从3脚通过外部设定电容器(CF)接地,和一个泄放网络到4脚(Rfmin)。4脚提供一个2V2mA的基准电压,由4脚输出的电流越大,振荡频率越高。图21是一个被简化了的内部电路图。

RFmin引脚的负载网络一般包括三个分支:

1. 在4脚和地之间的电阻RFmin决定最低工作频率;

2. 电阻RFmax连接在此脚和从次级反馈回来的信号的光耦的接收侧(发射

极接地);当工作时,光耦通过这个支路调整电流—因此调整振荡频率—调节输出电压变化;当光电晶体管饱和时,RFmax的值决定半桥振荡的最大频率。

3. 在此引脚和地之间的一个RC串联电路(Css+Rss)设定了变频启动(参

见第7.3章软启动)。注意这个分支在稳定工作期间的贡献是零。

图21 振荡器内部电路框图

下列分别为最小和最大振荡频率的近似关系式:

在100pF到nF之间给定了CF之后(通常以RFmin引脚的最大输出能力来确定总消耗),RFmin和RFmax的值将被选择,以便能给出振荡器的整个频率范围,从最小值fmin (在最低输入电压和最大负载)到最大值fmax (在最高输入电压和最小负载) :

不同的选择给出特定的RFmax,如果空载,将启用脉冲间歇工作模式(见“工作在空载或非常轻的负载状态”部分)。

图22 振荡波形和门极驱动信号的关系

图22是振荡波形和门极驱动信号,以及半桥(HB)中点波形之间的时序关系。注意,当三角波上升时,低端门极打开,当三角波下降时,高端门极打开。这样,在启动或脉冲间歇工作状态期间,低端MOS管首先给自举电容CBOOT充电。结果,自举电容总是被充电,准备供给高端浮动驱动。

7.2 工作在空载或非常轻的负载状态

当谐振半桥轻载或卸掉所有负载时,它的开关频率在最大值。要保持输出电压在控制之下和避免软开关失败,必须有一个必要的残余磁化电流流经变压器。然而,这电流会导致变换器在空载时伴生一个非常低的空载损耗。

要克服这个问题,L6599使设计者让变换器断续工作(脉冲间歇工作),在这里有几个连续的开关周期和一个两个MOS管都处于关闭状态的较长的间隔,因此可以极大地减少平均开关频率。结果,残余磁化电流的平均值和其伴生的损耗将很可观地被裁减,因而促进变换器进一步节能。

驱动器可以使用5脚(STBY)工作于脉冲间歇工作模式:如果5脚电压低于1.25V,则IC进入一种空闲状态,两个门极驱动均为低,振荡器被停止,软开关电容Css保留它的充电状态,只有RFmin引脚上的2V电压基准耗电和Vcc电容上的自放电。当5脚电压超过1.25V 50mV后,IC恢复正常工作。

要实现脉冲间歇工作模式,必须使STBY引脚的电压与反馈环路相关。图23所示是最简单的方案,可以与较窄的输入电压范围匹配(例如有前级PFC电路)。

图23 实现脉冲间歇工作模式:窄输入电压范围

图24 实现脉冲间歇工作模式:宽输入电压范围

事实上, RFmax将定义L6599在脉冲间歇工作模式下的开关频率fmax。 一旦确定了fmax, RFmax的关系式将被确立:

注意,不同于在前面的部分考虑的fmax (“第7.1章:振荡器”),这里的fmax对应于一个极小的负载PoutB。PoutB将是这样:变压器的峰值电流不足够低导致可听见的噪声。

然而,谐振变换器的开关频率,也取决于输入电压;假若输入电压范围很大,则对于电路图23来说,PoutB的值将有很大变化。这时,推荐使用图24的电路,将输入电压信号引入到STBY脚。由于开关频率和输入电压之间强烈的非线性关系,经验验证,RA / (RA + RB)的修正使PoutB的变化减到最小。请小心地选择RA + RB的总值大于大于Rc,使作用减到最小,对LINE引脚的电压(参见第7.6章:LINE测量功能)。

电路的工作状态可以描述如下:当负载减轻到PoutB之下时,频率将试图超过最大设定值fmax,STBY引脚的电压VSTBY将低于1.25V。IC停机,两门极驱动输出为低,半桥上的两只MOS管均关闭。能量供应的中止将使电压VSTBY增加,当它超过1.3V时,IC重启。一会儿,VSTBY再降下来,IC又间歇停机。这样,IC以一个近乎恒定的频率运行于脉冲间歇工作状态。进一步减载将导致平均频率下降,直至上百赫兹。用时序图25说明这种工作状态,上面显示了重要的信号。在STBY端到地接一只小电容(典型值为几百pF),有助于减少开关噪声,净化工作环境。

为帮助设计师设计出节能的功率因数校正系统,在IC工作于脉冲间歇工作状态时,允许关闭DC-DC变换电路之前的PFC控制器,因此消除了这个阶段的(0.5 ÷ 1W)的空载损耗。不考虑变换器在空载和轻载时的EMC问题,因为EMC规程只涉及到正常负载在低频谐波上的发射。

要这样,IC提供了第9脚(PFC_STOP):它是一个集电极开路输出,正常时为开放,脉冲间歇工作期间为低电平。该引脚外接PFC控制器,如图26所示,当L6599在低电压闭锁(UVLO)时保持开放,让PFC控制器首先开始工作。

图25 依赖于负载的工作状态时序图

图26 L6599在轻载时如何关闭PFC控制器的图示

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7.1振荡器振荡器从3脚通过外部设定电容器(CF)接地,和一个泄放网络到4脚(Rfmin)。4脚提供一个2V2mA的基准电压,由4脚输出的电流越大,振荡频率越高。图21是一个被简化了的内部电路图。RFmin引脚的负载网络一般包括三个分支:1.在4脚和地之间的电阻RFmin决定最低工作频率;2.电阻RFmax连接在此脚和从次
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