ST創(chuàng)新的電源適配器解決方案I&PC產(chǎn)品組Nov2007目錄交流直流電源適配器概述小功率適配器L6668:電流式PWM控制器L6566B:多功能電流式PWM控制器中功率適配器L6563:先進(jìn)的臨界模式功率因數(shù)校正控制器L6563+L6668L6563A+L6566A大功率適配器L6599諧振半橋控制器2007年11月額定功率典型解決方案典型滿負(fù)載能效典型空負(fù)載功耗輸入功率<75W反激式電源變換器(固定頻率或準(zhǔn)諧振模式控制器)>85%0.3W輸出功率<90W臨界式功率因數(shù)校正器+反激式變換器(固定頻率或準(zhǔn)諧振模式控制器)>85%0.5W輸出功率<150W臨界式功率因數(shù)校正器+正激變換器或零壓開關(guān)半橋>85%0.8W輸出功率>150W臨界式或固定頻率式功率因數(shù)校正器+正激變換器或零壓開關(guān)半橋>85%1W交流直流電源適配器概述(I)新解決方案諧振半橋控制器2007年11月輸出功率輸入功率效率0.5W1W1W1.7W1.7W2.4W>10W>85%交流直流電源適配器概述(II)

90W適配器的低負(fù)載輸入功率要求115V低負(fù)載輸入功率低負(fù)載輸入功率要求230V低負(fù)載輸入功率230Vac能效115Vac能效2007年11月小功率適配器(輸入功率<75W)系統(tǒng)架構(gòu)VoutdcPWM控制器DC-DC變換器(反激式)EMI濾波器Vinac選件:同步整流器CV/CC控制器2007年11月L6668電流式PWM控制器700V主動(dòng)啟動(dòng)電路小靜態(tài)電流(典型值2mA)低負(fù)載下降頻模式無負(fù)載下間歇模式

斜率補(bǔ)償連接功率因數(shù)校正IC的通信線路閂 鎖關(guān)斷過壓/過熱保護(hù)軟啟動(dòng)可編程封裝:SO-162007年11月L6668:電流式PWM控制器降頻模式與突發(fā)模式RBCTRAVref81613ST-BYRCTL6668foscfmin正常工作間歇模式(外部設(shè)定)1234fswVCOMP可聽頻率范圍平滑的降頻模式,可用一個(gè)外部電阻設(shè)置

在中低負(fù)載下能效最佳

在低負(fù)載或無負(fù)載下進(jìn)入間歇模式,閾壓可設(shè)定降頻模式突發(fā)模式固定頻率模式固定頻率模式滯后電壓2007年11月基于L6668的電源適配器發(fā)生超載/短路事件后推遲關(guān)斷操作如果輸出發(fā)生過流或短路事件,則推遲關(guān)斷操作

檢測開路條件(檢查PWM控制器是否高飽和狀態(tài))設(shè)置不同的引腳,可以選擇自動(dòng)重啟模式或閂鎖關(guān)斷模式延遲干預(yù)閂鎖關(guān)斷保護(hù)自動(dòng)重啟L6668Vref1kW81μFBC557COMP10ISENBC54747kW3kWRs1247kWL6668Vref81μFBC557COMP10OVPBC54747kW747kW2007年11月基于L6668的電源適配器輸出過壓保護(hù)輔助電壓按照逐周期原則合并在一起前緣峰值電壓最小化保護(hù)干預(yù)與輸出負(fù)載關(guān)系不大IC附近的電容用于過濾過多的高噪聲頻率(如ESD)閂鎖關(guān)斷保護(hù)自供電L6668DIS72.5V2007年11月基于L6668的電源適配器過熱保護(hù)負(fù)溫度系數(shù)電阻(NTC)放置在散熱元件的附近需要最大限度地降低過熱保護(hù)電路與過壓保護(hù)電路的相互影響閂鎖關(guān)斷保護(hù)連接過壓保護(hù)電路L6668DIS78VREFNTC去耦合二極管2007年11月基于L6668的寬輸入電壓壓18V/60W適配器典型性能Vin[VAC]90110135175230265Pin[W]0.6550.6940.7220.7680.8020.864Vin[VAC]90110135175230265Pin[W]0.0750.0900.1180.1450.1700.192在Pout=0.5W下的輸入功耗耗無負(fù)載下的輸輸入功耗Vin[VAC]90110135175230265

[%]86.487.087.387.887.487.0全負(fù)載下的總總體能效符合歐洲CoC法規(guī)>84%<0.3W符合美國總統(tǒng)統(tǒng)第13221號(hào)行政令<1W2007年11月L6566多功能電流式式PWM控制器可選準(zhǔn)諧振/固定頻率工作作模式最高頻率可編編程(準(zhǔn)諧振模式)700V主動(dòng)啟動(dòng)電路路小靜態(tài)電流(典型值2mA)低負(fù)載下谷值值跳躍工作模模式(準(zhǔn)諧振)無負(fù)載下間歇工作模式功率因數(shù)校正正IC電源供應(yīng)閂鎖關(guān)斷輸入入內(nèi)建過壓和超超載保護(hù)電路路輸入電壓欠壓壓/過壓保護(hù)軟啟動(dòng)可編程程封裝:SO-162007年11月L6566:多功能電流式式PWM控制器降頻模式和突突發(fā)模式用一個(gè)外部電電阻器可設(shè)定定最高開關(guān)頻頻率在中低負(fù)載下下效率最優(yōu)化在低負(fù)載或無無負(fù)載下進(jìn)入入間歇模式2007年11月基于L6566的電源適配器器發(fā)生超載/短路事件時(shí)推推遲關(guān)斷操作作在輸出發(fā)生過過流或短路現(xiàn)現(xiàn)象時(shí),推遲關(guān)斷操作作使用軟啟動(dòng)電電容產(chǎn)生延時(shí)時(shí)信號(hào)檢測開環(huán)條件件(檢查控制器輸輸入確定變壓器是否高飽合)自動(dòng)啟動(dòng)模式式或閂鎖關(guān)斷斷模式可選VREFSSVREF57SS57閂鎖關(guān)斷自動(dòng)重啟啟動(dòng)正常工作臨時(shí)超載在閂鎖關(guān)斷前前Voc降至欠壓鎖保保護(hù)電壓以下下IC在這里關(guān)斷IC在這里閂鎖關(guān)關(guān)斷臨時(shí)超載正常工作超載關(guān)斷閂鎖自動(dòng)重啟重啟2007年11月基于L6566的適配器輸出過壓保護(hù)護(hù)在MOSFT關(guān)斷后，對(duì)輔輔助電壓進(jìn)行行短暫的檢測測；適當(dāng)?shù)难友訒r(shí)可最大限限度地降低前前緣峰值的影響邏輯電路可防防止功能異常激活(例如，在ESD檢測期間)保護(hù)干預(yù)與輸輸出負(fù)載關(guān)系系不大閂鎖關(guān)斷或自自動(dòng)重啟可選選自供電L6566ZCD12電壓檢測期Tdelay2007年11月基于L6566的電源適配器器過熱保護(hù)負(fù)溫度系數(shù)電電阻放置在散散熱元器件附附近不要與過壓保保護(hù)電路相互互影響電容器靠近芯片附近有助助于過濾噪聲聲(如ESD)閂鎖關(guān)斷L6566DIS97VREFNTC2007年11月基于L6566的寬輸入電壓壓12V/65W適配器典型性能Vin[VAC]90110135175230265Pin[W]0.7740.7820.8030.8410.9441.019Vin[VAC]90110135175230265Pin[W]0.0980.1040.1180.1790.2550.315Pout=0.5W下的輸入功耗耗無負(fù)載下的輸輸入功耗Vin[VAC]90110135175230265

[%]83.885.385.986.887.087.1全負(fù)載下總體體能效符合歐洲CoC法規(guī)>84%<0.3W符合美國總統(tǒng)統(tǒng)第13221號(hào)行政令<1W2007年11月中功率適配器器(最大輸出功率率100W)系統(tǒng)架構(gòu)VoutdcPFC控制器如果功率因數(shù)校正器工作異常，為安全保護(hù)，自動(dòng)關(guān)斷PWM控制器在低負(fù)載下，可以關(guān)斷功率因數(shù)校正器，以便更好地符合節(jié)能降耗的要求.PWM控制器PFC預(yù)穩(wěn)壓器(升壓器)DC-DC變換器(反激式)EMI濾波器Vinac選件:同步整流器CV/CC控制器2007年11月L6563/A先進(jìn)的過渡模模式功率因數(shù)數(shù)校正控制器器欠壓鎖保護(hù)，，帶滯后電壓壓2%參考電壓壓遠(yuǎn)程通斷斷控制過流保護(hù)護(hù)，動(dòng)靜靜態(tài)過壓壓保護(hù)電感器飽飽合檢測測升壓跟隨隨器工作作模式可可選電壓前饋饋電路斷路反饋饋檢測輸輸入AC欠壓檢測測輸入連接PWM控制器的的通信線線路內(nèi)部啟動(dòng)動(dòng)器用于臨界模式操作作的同步步輸入電流檢測測輸入引引腳前緣緣尖峰消隱高容量MOSFET驅(qū)動(dòng)器封裝:SO14RUN2007年11月基于L6563/A的PFC預(yù)穩(wěn)壓器器電壓前饋饋電路只需一對(duì)對(duì)外部阻阻容元件件完全修正正輸入電壓壓變化回路增益益和帶寬寬恒定抑制電網(wǎng)網(wǎng)電源浪浪涌恒定最大功率率輸出改進(jìn)高壓壓線路上上的總諧諧波失真真和功率率因數(shù)0.111010020020406080開環(huán)增益f[Hz]dBVin=264VacVin=88Vac16.3dBfc=21.6Hzfc=5.7Hz

L6561

L6562DC電壓等于于多個(gè)MULTI腳的峰壓壓2007年11月ILtTONTOFFMOS二極管ILtTONTOFFMOS二極管優(yōu)點(diǎn)電感值變變小，電電感器尺尺寸變小小MOSFET的Irm值變小，，導(dǎo)通損損耗更低低，整整體能能效更高高缺點(diǎn)二極管的的Irm值變大，，輸出電電容變大大串聯(lián)的反反激式不是最優(yōu)優(yōu)化升壓跟隨隨器普通升壓壓器Vout1Vout2Vac1Vac2VoutVoutVac1Vac2PFC預(yù)穩(wěn)壓器器升壓跟隨隨器方法法2007年11月升壓跟隨隨器方法法用L6563/A實(shí)現(xiàn)升壓壓跟隨器器只需一個(gè)個(gè)電阻器器!配合電壓壓前饋功功能最大輸入入和最小小輸入的的輸出電電壓獨(dú)立立設(shè)置輸出電壓壓鉗位公差小，，溫度補(bǔ)補(bǔ)償DC電壓等于于VFF引腳電壓壓2007年11月基于L6563/A的PFC預(yù)穩(wěn)壓器器PFC斷開反饋饋檢測防止任何何形式的的回路斷斷開、性性能降低低或設(shè)定定錯(cuò)誤需要增加加分壓器器(在230Vac下，當(dāng)PFC關(guān)斷時(shí)，，功耗16mW)關(guān)斷PFC，可能也也會(huì)關(guān)斷斷PWMToL6668orL65662007年11月L6668和L6566低負(fù)載下下PFC預(yù)穩(wěn)壓器器的管理理當(dāng)Pin<Pin1時(shí)，PWM控制器關(guān)關(guān)斷PFC控制器；；當(dāng)Pin>Pin2>Pin1時(shí)，重新新導(dǎo)通PFC控制器PFC級(jí)功耗節(jié)節(jié)省0.50.8W在低負(fù)載載下無需需符合任任何諧波波法規(guī)foscfmin正常工作間歇模式(外部設(shè)定)1234fswVCOMPPFC關(guān)斷PFC重新導(dǎo)通AudiblerangeL6668PFC關(guān)斷PFC重新導(dǎo)通L65662007年11月L6563+L6668適配器PFC預(yù)穩(wěn)壓器器通斷控控制關(guān)斷L6563的電源電電壓電源總線線上無多多余損耗耗Vcc電容值小小(100470nF):快速重啟如果PWM關(guān)斷，L6563則關(guān)斷(有利于電路保護(hù))電源總線延遲關(guān)斷L66682007年11月L6563+L6668適配器啟動(dòng)順序序和自供供電系統(tǒng)統(tǒng)PWM控制器先先啟動(dòng)(主控制器器);L6563是從控制制器高壓啟動(dòng)動(dòng)電流發(fā)發(fā)生器(1mA)起機(jī)時(shí)間與線線路電壓壓無關(guān)殘余功耗耗在230V交流電壓壓下小于于10mW(PFC關(guān)閉)雙電容+二極管電電路利于于能量保保持，用用于在負(fù)負(fù)載斷開開或零負(fù)負(fù)載下出出現(xiàn)高VccVCCL666851N414847μF100μFBC557100L6563Vcc8PFCoutputHV1PFC_STOP142007年11月L6563+L6566適配器PFC通斷控制制、順序序啟動(dòng)和和自供電電VCCL6566161N414847μF100μF100L6563Vcc14PFC輸出HVS1Vcc_PFC4L6566先啟動(dòng)，，然后給給L6563供電L6566電源總線線上無殘殘余功耗耗L6563的Vcc電容很小小(100470nF)：快速啟動(dòng)動(dòng)雙電容+二極管電電路利于于能量保保持，用用于在負(fù)負(fù)載斷開開或零負(fù)負(fù)載下出出現(xiàn)高Vcc700V啟動(dòng)電流流發(fā)生器器(1mA)起機(jī)時(shí)間與線線路電壓壓無關(guān)殘余功耗耗在230Vac下小于10mW內(nèi)部關(guān)斷斷延遲2007年11月公式1公式2L6563A+L6566A適配器PFC過壓保護(hù),L6566AAC_OK和VFF的設(shè)置L6566A的高壓輸入入總線過壓/過流保護(hù)可可選頻率補(bǔ)償TBO功能動(dòng)態(tài)過壓保保護(hù)靜態(tài)過壓保保護(hù)失效(閂鎖)失效(不閂鎖)2007年11月欠壓TBOFunctionL6563A+L6566A適配器PFC欠壓和TBO的設(shè)置“理想”二極極管通斷控制(欠壓檢測)整流后的電電網(wǎng)電源電源感應(yīng)誤差放大器器乘法器2007年11月L6563+L6668寬輸入電壓壓18V/80W適配器典型性能Vin[VAC]90110135175230265Pin[W]0.6700.7100.7460.8020.8600.908Vin[VAC]90110135175230265Pin[W]0.0850.1100.1380.1850.2400.278在Pout=0.5W時(shí)的輸入功功耗無負(fù)載時(shí)的的輸入功耗耗Vin[VAC]90110135175230265

[%]80.782.583.383.784.184.4全負(fù)載總體體能效符合歐洲CoC法規(guī)>80%<0.5W符合美國總總統(tǒng)第13221號(hào)行政令<1W2007年11月L6563A+L6566A寬輸入電壓壓19V/90W適配器典型性能Vin[VAC]90110135175230265Pin[W]0.7740.7820.8030.8410.9441.019Vin[VAC]90110135175230265Pin[W]0.1530.1640.1910.2460.3360.409Vin[VAC]90110135175230265

[%]86.387.588.288.989.288.8>80%<0.5W<1W全負(fù)載總體體能效符合美國總總統(tǒng)第13221號(hào)行政令符合歐洲CoC法規(guī)在Pout=0.5W時(shí)的輸入功功耗無負(fù)載時(shí)的的輸入功耗耗2007年11月大功率適配配器(輸出超過90W)系統(tǒng)架構(gòu)VoutdcPFC控制器如果PFC出現(xiàn)異常操操作，為安安全起見，，關(guān)斷PWM控制器在低負(fù)載下下，為了更更好地符合合節(jié)能要求求，關(guān)斷PFC控制器諧振控制器器預(yù)穩(wěn)壓器(升壓器)DC-DC變換器(LLC諧振半橋)EMI濾波器Vinac選件:同步整流器器HGLGCV/CCCTL2007年11月LLC諧振半橋工作基本原原理柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)半橋中點(diǎn)電壓變壓器電流ZVS!HGLG死時(shí)二極管反向電壓ZCS!在論文中被被稱作LLC諧振半橋變頻控制HG和LG固定50%占空比LG和HG之間的死區(qū)時(shí)間使MOSFET在導(dǎo)通時(shí)能能夠進(jìn)行零零壓開關(guān)操操作fswfr,正弦波形:低關(guān)斷損耗耗，低EMI干擾二次側(cè)承受受相等的電電流和電壓壓應(yīng)力；零零電流開關(guān)關(guān)，無反向向恢復(fù)損耗耗無輸出電感，節(jié)省成本本2007年11月L6599諧振半橋控控制器STANDBYDISISEN_DISGNDIfmin

ISEN0.8V1.5VPFC_STOPVccVBOOTOUTLVGUVDETECTIONVs

HVGSYNCHRONOUSBOOTSTRAPDIODEHVGDRIVER

LVGDRIVERCssCFDISABLE+-DISLINEDEADTIME

+-+-LEVELSHIFTER12

87431

961011141516RFmin2VSQRUVLOUVLOQSRUVLOCONTROLLOGIC+-LINE_OK1.25V15μADISISEN_DIS17V6.3VVCO-+1.25VSTANDBY+-STBY5DRIVINGLOGIC

2V2DELAY變頻，50%占空比集成600V上橋臂驅(qū)動(dòng)動(dòng)器小靜態(tài)電流流(典型值2mA)間歇模式操作先進(jìn)的超載載保護(hù)PFCIC控制器輸出出輸入電壓檢測過壓/過熱保護(hù)閂閂鎖關(guān)斷模模式可編輯非線線性軟啟動(dòng)動(dòng)封裝:SO-16200