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L6598脱线控制器用于谐振式变换器

时间:03-07 来源:互联网 点击:

因为更高的效率是可以达到的(高于传统的PWM),减少了高频电磁干扰,(谐振槽路利用了电路的寄生参数)

电源转换器市场对谐振拓扑的兴趣近来在增加。

事实上,这种拓扑允许更高的功率/重量比和低的元件功率损耗。

许多电源应用领域如适配器,电视,显示器,通讯机和汽车收音机都可以使用这种技术的转换器。

L6598设计成半桥式电路结构。

本文说明如何使用这种器件。最后将讨论所涉及的一些设计规则和应用要点。

器件特色描述

器件的内部电路图如图1,它是一个集成电路,用于实现脱线电源的控制技术。用于驱动功率MOS或IGBT。在半桥拓扑中,它提供的全部特点(如压控振荡器,软起动,运算放大器,及使能端。)需用最少的电路元件恰当的执行和控制谐振和SMPS。

图1 L6598控制IC 内部等效电路



该器件执行可通过元件与高压相接,它也能工作在从它供电的低压之下。封装为DIP16和SO-16。

最重要的特性:

高电压(直到600V)输入和降低dv/dt(150V/ns)于整个温度范围内。

250mA(源出)/450mA(漏入)的驱动电流能力。

欠压锁定。

精确的电压控制振荡器和软起动频率转移功能。

集成式升压驱动用于电容升压。

器件端子功能

pin1 软起动定时电容接线端,器件提供软起动特色,电容Css软起动时间根据关系式Tss= Kss* Css(tpy*Kss= 0.15s /uf)。在稳定状态,pin1电压是5V,在Tss间隙时间内,电流Iss(为If起动的函数)给电容充电,另外,Tss设置在Kss*Css,它只取决于Css值。见 pin2说明和数据表中定时的描述。

pin2 最高振荡频率设置端。将一个电阻接于这个引脚和地之间,以设置起始频率值,并固定于Fmin处。(Fstart>Fmin)在这个pin上的电压固定为VREF = 2V。所以,Rfstart调整Ifstart = VREF / Rfstart。Rfstart值建议不小于18-20kohm。

pin3 振荡器频率设置端。电容Cf与Rfstart和Rfmin一起设置Fstart和Fmin。正常工作时,该脚呈三角波。详见数据表的定时和振荡器部分。

pin4 最低振荡频率设置端。将电阻连接在该端接地。以设置Fmin值。该端电压固定为VREF=2V。所以,Rfmin设置的Ifmin电流等于VREF/ Rfmin,为精确设置频率,Rfmin值建议不小于20 kohm。

pin5 运算放大器的输出端。1M增益带宽乘积,这种运放是一种可以满足任何需要的无特征放大器。为完成一个反馈控制环路,该引脚凭借特有的电路可以接到Remind端子。

pin6 运算放大器的反相输入端。

pin7 运算放大器的同相输入端。

pin8 EN1,这个端子强迫器件处于锁闭状态。(与欠压状态相同)

高电平有效,典型的阈值电平是0.6V,这里有两种方法可 重新开始正常运行。

第一是降低电源电压到锁定阈值之下,然后再升高电压到正 确的供应值。

第二是激活EN2输入,EN1是为了大故障设计的,(例如短路或开路)

pin9 EN2,输入在1.2V开始激活,当激活时,强制一个软起动的程序。EN2电平普遍在EN1之上,它可以取消EN1的锁定。

pin10 GND,接地端子。

pin11 LVG,低边驱动输出。这个端子连到半桥电路低边功率MOSFET的栅极。将一个电阻接在这个端子和功率MOS 的栅极之间。用以减少驱动峰值电流。

pin12 Vcc电源电压端。这个端子连接一个电源滤波电容。内部箝制在

15.6V电源电压限制。

Pin13 空脚。这个端子内,外都不接,它为增加高压和低压电路的距离插入,增加的距离对绝缘性非常有益。

Pin14 高边驱动浮地参考端,该端必须紧密的接到高边功率MOS的源极。

Pin15 HVG,高边驱动输出,这个端子必须连接到半桥的高边功率MOS的栅,串入一个电阻接在该端子和功率MOS之间,可用于减小驱动峰值电流。

Pin16 提升电压端,升压电容必须连接在这个端子和VS之间,专 利集成电路技术取代了外部高压二极管,这个特点系用高压 DMOS完成与低边同步MOSFET的驱动,详见数据表中升压技术的细节描述。

器件工作描述:

当提供给IC的电压达到UVLO阈值时,器件将开始工作。在提供的电压达到阈值之前,两支外部半桥的功率MOS将驱动器的低阻抗槽路切断。随着供电进入正常,电路开始运行,在第一个半周期中高边驱动器有效,所以升压电容将充满电荷。振荡器是一个电压控制振荡器,在Rfmin和Rfstar端选择合适的阻值,我们可以找出最低和最高工作频率的限制。器件提供软起动功能。在Css上接入一个延迟电容,这样就可以控制软起动时间。在一个周期内,开始时频率达到最大值,然后逐渐减小到工作值。振荡器通 过低边、高边栅驱动来控制功率回路,连接到外部功率MOS。频率的控制可在闭环控制条件下操作Rfmin做到。高、低边驱动有效的驱动电流能力,以保持通常450ma源出和250ma漏入,这允许许多不同功率能力的MOS驱动,以保持快速的开关转换。内部逻辑确保死区时间插在高、低边栅关闭和低高边栅开启之间,这个重要 的特点。使两功率元件很容易工作在零电压开关模式下,以减小晶体管开关损耗和电磁干扰(详见下面软开关部分)。建起的死区时间典型值为300ns,转换会在这个时间内全部完成。集成升压功能允许避开用外接的快速二极管来给升压电容充电(满足悬浮驱动的需要)。内部运算放大器在闭环控制以及保护功能上非常有用。

软起动和振荡器:

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