MCU产品规格书

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1 外置高压 MOS 管的原边控制开关电源 描述 SD66 是驱动高压 MOS 管的原边控制模式的开关电源控制器 (PSR), 内置高低压峰值电流补偿功能, 采用 PFM 调制技术, 提供精确的恒流控制环路, 具有非常高的稳定性和平均效率 采用 SD66 设计系统, 无需光耦和 Y 电容, 可省去次级反馈控制 环路补偿, 精简电路 降低成本 SD66 在适用的输出功率范围内, 可通过峰值电流采样电阻设定输出电流, 以满足不同输出功率的需要 主要特点 原边控制模式 低启动电流 前沿消隐 逐周期限流 PFM 调制 降峰值模式 过压保护 欠压锁定 环路开路保护 最大导通时间保护 过温保护 峰值电流补偿 应用 灯具 产品规格分类 产品名称封装类型打印名称材料包装 SD66 SOT-3-6L SD66 无卤编带 hp: // 共 9 页第 1 页

2 内部框图 VCC 3 欠压锁定基准电压偏置电流 VCC 过压保护 1 最大导通时间保护 过压保护 保护恢复时间 R S Q 1mV - + 开启控制 恒流控制 6 CDC 4.V - + 误差放大 恒压控制 过温保护 驱动 OUT 4 振荡器 R.5/.38/.8 /.1/.17 负载检测 电流补偿 - + S Q 前沿消隐 GND ISEN 5 管脚排列图 GND VCC 1 3 SD CDC ISEN OUT 管脚说明 管脚号 管脚名称 I/O 功 能 描 述 1 I 反馈电压输入端 GND G 地 3 VCC P 供电电源 4 OUT O 高压 MOS 管栅极 5 ISEN I 峰值电流采样端 6 CDC I 输出线损补偿端 hp: // 共 9 页第 页

3 极限参数 ( 除非特殊说明,Tamb=5 C) 参数符号参数范围单位 供电电压 V CC -.3~7 V 内部电源电压 V REF5V -.3~5.5 V 输入电压 V -3~3 V 其他输入电压 V IN -.3~ 5.5 V 输入电流 I IN -1~1 ma 工作结温 T J +15 C 工作温度范围 T amb -~ +85 C 贮存温度范围 T STG -4~+15 C 电气参数 ( 除非特殊说明,V CC =18V,T amb =5 C) 供电电源部分 参数符号测试条件最小值典型值最大值单位 启动电流 I ST V CC =16V; µa 静态工作电流 I DD I SEN=,=; µa 启动电压 V ST V 关断电压 V SP V 内部供电电源 V REF5V V VCC 过压保护电压 V CCOVP V 反馈部分 使能开启电压 V EN 4 1 mv 恒压阈值 V CV V 过压保护电压 V OVP V 恒压关断时间限制 动态特性部分 T OFFmax ms T OFFmin µs 前沿消隐时间 T LEB µs (1) 恒压环路最大占空比 D Smax % 保护恢复时间 T PRT ms 最大导通时间保护 T ONmax I SEN=V,=-V; 4 µs 限流部分 峰值电流检测阈值 1 V PK1 1.<CDC<.V; mv 峰值电流检测阈值 V PK.65<CDC<1.45V; mv 峰值电流检测阈值 3 V PK3.4<CDC<1.5V; mv 峰值电流检测阈值 4 V PK4.3<CDC<.75V; mv 峰值电流检测阈值 5 V PK5 <CDC<.6V; mv 补偿部分 峰值电流补偿 ΔV PK CDC=5V,=-1V; mv hp: // 共 9 页第 3 页

4 参 数 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 过温保护部分过温保护 T OTP C 过温保护迟滞 T OTP_hys C 注释 1: 恒压环路占空比, 即变压器副边导通时间所占整个周期的比值, 定义为 Ds,Dsmax=.5 典型特性曲线 启动电流 vs. 温度 启动电压 vs. 温度 启动电流 (μa) 启动电压 (V) 温度 ( C) 温度 ( C) 关断电压 vs. 温度 恒压阈值 vs. 温度 关断电压 (V) 恒压阈值 (V) 温度 ( C) 温度 ( C) 功能描述 SD66 是离线式开关电源集成电路, 是内置峰值电流补偿的高端开关电源控制器 通过检测变压器原级线圈的峰值电流和辅助线圈的反馈电压, 控制系统的输出电压和电流, 达到输出恒压或者恒流的目的 完整的工作周期分为峰值电流检测和反馈电压检测 : 当 MOS 管导通, 通过采样电阻检测原级线圈的电流, 此时 端电压为负, 输出电容对负载供电, 输出电压 V O 下降 ; 当原级线圈的电流到达峰值时,MOS 管关断, 端电压检测开始 存储在次级线圈的能量对输出电容充电, 输出电压 V O 上升, 并对负载供电 当同时满足恒压 恒流环路控制的开启条件后,MOS 管才开启 随之, 芯片再次进入峰值电流检测 hp: // 共 9 页第 4 页

5 1. 电路启动和欠压锁定系统上电, 电路由高压直流母线通过启动电阻对 VCC 管脚外置的电容充电 当 VCC 上升到 17.8V, 电路开始工作 ; 在电路正常工作过程中, 由启动电阻和辅助线圈共同供电来维持 VCC 电压 ; 当 VCC 下降到 8.8V 进入欠压锁定状态, 启动电阻对 VCC 电容供电,VCC 上升到 17.8V, 电路启动重新工作. 峰值电流检测当驱动为高电平,MOS 管导通, 通过采样电阻检测呈线性增大的原级线圈的电流, 当达到设定的电流限制值即峰值电流,MOS 管关断 在 MOS 管导通时会产生一个瞬间的毛刺, 如果该毛刺的幅度超过峰值电流阈值 V PK, 即会导致驱动关断 因此设置前沿消隐时间 T LEB =.45µs, 消除由该毛刺带来的可能的误触发 根据 CDC 管脚电压来检测系统负载, 不同的负载状态对应不同的峰值电流阈值 当 <CDC<.6V, 峰值电流阈值 V PK5 =17mV; 当.3<CDC<.75V, 峰值电流阈值 V PK4 =1mV; 当.4<CDC<1.5V, 峰值电流阈值 V PK3 =8mV; 当.65<CDC<1.45V, 峰值电流阈值 V PK =38mV; 当 1.<CDC<.V, 峰值电流阈值 V PK1 =5mV; CDC Vpk % 16% 3% 55% 1% LOAD 3. 峰值电流补偿由关断延迟时间导致实际检测到的峰值电流值, 随着输入交流电压的增大而增大, 而峰值电流值直接反映输出电流, 因此造成输出电流随输入交流电压的线性调整率会比较差 SD66 利用反馈电压 管脚的负电平来检测交流输入电压, 根据检测到的负电压产生一个恒流源, 叠加到峰值电流检测 ISEN 端, 使不同输入电压下的峰值电流基本保持不变, 改善输出电流的调整率 4. 反馈电压检测当 MOS 管关断, 反馈电压为正, 在 为正的 /3 时间点进行采样, 采样得到的电压经过与恒压阈值 V CV 的比较 放大 保持, 产生恒压环路的关断时间 T OFF, 从而实现输出的恒压 同时电路对 为正 为负或衰减振荡的时间进行计算, 为正的时间为 T OFF1 表示变压器的次级线圈有电流, 为负的时间为 T ON 衰减振荡的时间为 T OFF, 在这两个时间内变压器的次级线圈没有电流 该开关电源的占空比 : hp: // 共 9 页第 5 页

6 输出电流即变压器次级线圈的平均电流 : D T + T T T = OFF1 OFF1 S = TOFF1 OFF + T ; ON I T T SP OFF1 I OUT = = I SP 为次级线圈的峰值电流,I PK 为原级线圈的峰值电流,n 为原次级线圈的匝比 因此, 在峰值电流恒定的条件下, 当 D S =D Smax =.5( 该占空比由电路内部设定 ), 电路进入恒流环路控制模式, 实现输出电流的恒定 nd S I PK ; I SEN V DRIVE T OFF1 sample V CV T OFF T ON T OFF T ON T OFF 5. 过压保护 当 管脚电压超过过压保护电压 V OVP =6.9V 时, 驱动关断 该状态保持 14.5ms 后驱动重新启动 VDRIVE V OVP V CV T OVP 6. 最大导通时间保护 当 ISEN 管脚虚焊悬空时, 系统检测不到峰值电流, 而实际的峰值电流可能异常增大并导致炸机 因此增加最大导 通时间保护, 当 T ONmax =us 时, 电路进入最大导通时间保护, 驱动关断 7. VCC 过压保护 当 VCC 电压高于 7.V 时, 电路进入 VCC 过压保护, 驱动关断, 该状态持续 14.5ms 后驱动重启 8. 过温保护 hp: // 共 9 页第 6 页

7 当电路处于过温保护状态, 输出关断以防止电路由于过热而导致损坏 过温保护的温度点为 145 C, 过温保护的恢 复具有迟滞特性以避免过温保护与正常工作状态的反复来回变化 迟滞区间为 3 C, 即要等电路温度下降到 115 C, 电 路才能正常工作 9. PFM 调制频率的设定 PFM 调制频率范围由导通时间 T ON 和恒压环路控制关断时间 T OFF 所决定 因此当关断时间最长 T OFFmax 时, 系统处 于最小限制频率状态, 工作频率最低 ; 当关断时间最短 T OFFmin 时, 系统处于最高频工作状态, 工作频率达到最高 1 根据恒压模式时 : PO = VO IO = LmIPK fs η Lm 为变压器原边电感量,I PK 为原边峰值电流,f S 为工作频率,η 为工作效率 则有 : 应用电路图 V = L I I O O fs m PK η Vin R ST V OUT R F R F1 VCC 3 CDC 1 OUT SD GND ISEN R SEN 注 : 以上线路及参数仅供参考, 实际的应用电路请在充分的实测基础上设定参数 hp: // 共 9 页第 7 页

8 封装外形图 SOT-3-6L 单位 :mm.9±.3.4±..5 ~1.95BSC 1.9±. ~ ± MAX.8±.3 1.6±.3.45± 注意! 静电敏感器件操作 ESDS 产品应采取防护措施 MOS 电路操作注意事项 : 静电在很多地方都会产生, 采取下面的预防措施, 可以有效防止 MOS 电路由于受静电放电影响而引起的损坏 : 操作人员要通过防静电腕带接地 设备外壳必须接地 装配过程中使用的工具必须接地 必须采用导体包装或抗静电材料包装或运输 声明 : 士兰保留说明书的更改权, 恕不另行通知! 客户在下单前应获取最新版本资料, 并验证相关信息是否完整和最新 任何半导体产品特定条件下都有一定的失效或发生故障的可能, 买方有责任在使用 Silan 产品进行系统设计和整机制造时遵守安全标准并采取安全措施, 以避免潜在失败风险可能造成人身伤害或财产损失情况的发生! 产品提升永无止境, 我公司将竭诚为客户提供更优秀的产品! hp: // 共 9 页第 8 页

9 产品名称 : SD66 文档类型 : 说明书 版权 : 杭州士兰微电子股份有限公司公司主页 : hp: // 版本 :.4 作者 : 洪益文修改记录 : 1. 修改标题版本 :.3 作者 : 洪益文修改记录 : 1. 修改电气参数版本 :. 作者 : 洪益文修改记录 : 1. 修改电气参数版本 :.1 作者 : 洪益文修改记录 : 1. 初稿 hp: // 共 9 页第 9 页