CR6853

启达科技（成都）有限公司成都启臣微电子有限公司具有具有具有具有低低低低EMI技术的技术的技术的技术的低成本绿色节能低成本绿色节能低成本绿色节能低成本绿色节能PWM控制器控制器控制器控制器主要特点主要特点主要特点主要特点
低成本、PWM&PFM&CRM(周期复位模式)控制
低启动电流(约3μA)
低工作电流(约1.2mA)
电流模式控制
内置同步斜坡补偿
低EMI技术
PWM频率外部可调
轻载工作无音频噪音
内置前沿消隐
在输入90V~264V的宽电压下可实现恒定最大输出功率
GATE引脚驱动输出高电平钳位18.0V
VDD引脚过压保护34.0V
欠压锁定(UVLO)、周期电流限制、短路保护、过载保护等保护功能
具有自动恢复的保护功能
高压BiCMOS工艺
SOT-23-6L，SOP-8L，DIP-8L无铅封装应用应用应用应用
AC/DC电源适配器
电池充电器
开放式电源
备用开关电源
机顶盒开关电源
384X代替概述概述概述概述CR6853是一款高集成度，低功耗的电流模PWM控制芯片，该芯片适用于离线式AC-DC反激拓扑的小功率电源模块。芯片可以通过外接电阻改变工作频率；在轻载和无负载情况下自动进入PFM和CRM，这样可以有效减小电源模块的待机功耗，达到绿色节能的目的。CR6853具有很低的启动电流，因此可以采用一个2兆欧姆的启动电阻。为了提高系统的稳定性，防止次谐波振荡，CR6853内置了同步斜坡补偿电路；而动态峰值限制电路减小了在宽电压输入(90V~264V)时最大输出功率的变化；内置的前沿消隐电路可以消除开关管每次开启产生的干扰。CR6853内置了多种保护功能：过压保护、逐周期峰值电流限制、欠压锁定（可以用它实现短路和过流保护）以及输出驱动的高电平钳位在18.0V以下。而驱动输出采用的图腾柱和软驱动有效降低了开关噪声。CR6853提供SOT23-6L，SOP-8L和DIP-8L无铅封装。CR6853启达科技（成都）有限公司成都启臣微电子有限公司管脚排列图管脚排列图管脚排列图管脚排列图引脚描述引脚描述引脚描述引脚描述名称名称名称名称描述描述描述描述GND芯片地FB输出电压反馈输入脚。引脚的输出电流可以控制PWM的工作周期、短路保护和过载保护RI用来调节PWM开关频率。通过改变该脚和地之间的电阻实现SEN原边电流检测脚，通过检测SEN电阻上的电压检测流过功率管的电流大小，通过该脚可以调节最大输出功率VDD芯片供电电源GATE图腾柱输出驱动外围功率管典型应用典型应用典型应用典型应用CR6853启达科技（成都）有限公司成都启臣微电子有限公司结构图结构图结构图结构图内部电路结构简图内部电路结构简图内部电路结构简图内部电路结构简图极限参数极限参数极限参数极限参数符号符号符号符号参数参数参数参数值值值值单位单位单位单位VDD工作电压40VIOVPVDD过电压时最大输入电流20mAVFBFB引脚工作电压-0.3to6VVVSENSENSE引脚工作电压-0.3to6VVPD功率消耗300mWESD能力-人体模式2000VESDESD能力-机械模式200V20秒SOT-23-6L220℃10秒DIP-8L260℃TL焊接温度10秒SOP-8L230℃TSTG储存温度范围-55to+150℃推荐工作环境推荐工作环境推荐工作环境推荐工作环境符号符号符号符号参数参数参数参数最小最小最小最小~最大最大最大最大单位单位单位单位VDDVDD电源电压10~30VRIRI引脚电阻值100KohmTOA工作环境温度-20~85℃PO最大输出功率0~60WFPWMPWM频率30~150kHzCR6853启达科技（成都）有限公司成都启臣微电子有限公司电气特性电气特性电气特性电气特性(Ta=25°C（除了另作说明）,VDD=16V)符号符号符号符号参数参数参数参数环境环境环境环境最小最小最小最小典型典型典型典型最大最大最大最大单位单位单位单位电源电压电源电压电源电压电源电压(VDDPin)IST启动电流3.020.0μAVFB=0V3.0mAVFB=3V1.2mAISS工作电流VFB=Open0.8mAVDDON开启电压13.014.015.0VVDDOFF关闭电压7.88.89.8VVDDCLAMPVDD引脚钳位电压IVDD=10mA34.0VVDDAISAntiIntermissionSurgeVDD电压9.4V电压反馈电压反馈电压反馈电压反馈(FBPin)IFB短路电压VFB=0V0.7mAVFB开路电压VFB=Open4.8VIFB_OD零占空系数，FB电流0.59mAIPFM进入PFM，FB电流0.50mAICRM进入CRM，FB电流0.55mAVPFM进入PFM，FB电压1.80VVCRM进入CRM，FB电压1.40VIOLP&SCP进入OLP和SCP，FB电流170uAVOLP&SCP进入OLP和SCP，FB电压3.7VTOLP&SCPOLP和SCP延迟时间RI=100K333550mS电感电感电感电感（（（（SENPin））））VTH_L峰值限制低端电压（Dmin=0%）RI=100K，FB=3.3V0.800.75VVTH_H峰值限制高端电压（Dmax=78%）RI=100K，FB=3.3V1.050.95VTPD系统输出延迟FB=3.3V75nsRCSSENSE端输入阻抗40KΩTLEB前沿消隐时间（LEB）RI=100K300nS振荡器振荡器振荡器振荡器(RIPin)FOSCPWM工作时频率RI=100Kohm606570KHzFPFMPFM工作最低频率RI=100Kohm22KHZDCMAX_W最大占空比RI=100Kohm78%CR6853启达科技（成都）有限公司成都启臣微电子有限公司最大占空比RI=100Kohm78ΔFTEMP频率温度稳定-30-100℃5%TBLANK前沿消隐时间300nSFJITTER频率抖动RI=100Kohm-44%门驱动输出门驱动输出门驱动输出门驱动输出(GATEPin)VOLGATE输出低电平VDD=16V,IO=20mA0.8VVOHGATE输出高电平VDD=16V,IO=20mA10VTR1上升时间1CL=500pF123nsTF1下降时间1CL=500pF71nsTR2上升时间2CL=1000pFnsTF2下降时间2CL=1000pFnsTR3上升时间3CL=1500pFnsTF3下降时间3CL=1500pFnsTR4上升时间4CL=2000pFnsTF4下降时间4CL=2000pFnsVGCLAMP输出钳位电压VDD=20V18.0V低电磁干扰技术低电磁干扰技术低电磁干扰技术低电磁干扰技术fEMI低电磁干扰频率RI=100Kohm65KHzΔf_osc调频范围/基频RI=100Kohm-33%CR6853启达科技（成都）有限公司成都启臣微电子有限公司工作描述工作描述工作描述工作描述电流模式电流模式电流模式电流模式电流模式控制比电压模式控制多了一个电流反馈环。当初级线圈上的电流在采样电阻RSENSE上的电压达到电压环的输出误差电压时,锁存器复位,功率管截止。这样逐个检测和调节电流脉冲就可以达到控制输出电压的目的。电流反馈具有良好的线性调整率和快速的输入输出动态响应；消除了输出滤波电感带来的极点,使系统由二阶降为一阶,频响特性好,稳定幅度大,同时还优化了过载保护和短路保护。启动电流和欠压锁定启动电流和欠压锁定启动电流和欠压锁定启动电流和欠压锁定CR6853的启动电流很小，因此在不增加启动时间的基础上，一个更大的启动电阻可以采用；对于一个宽输入电压(90V~264V)的AC-DC适配器，一个2MΩ，1/8W的启动电阻和一个10uF/25VVDD电容器可以采用。CR6853的启动/关闭电压被设定在14V/8.8V。启动时，VDD电容器必须通过启动电阻充电高于14V，关闭时，VDD电容上的电压必须低于8.8V。这5.2V的迟滞电压有效地保证了芯片能够正常启动。内部偏置电流和工作频率内部偏置电流和工作频率内部偏置电流和工作频率内部偏置电流和工作频率RI引脚和GND引脚之间的电阻决定了内部偏置电流的大小，而内部振荡器利用该电流对固定电容充放电产生振荡信号。所以增加电阻可以减小偏置电流，同时降低开关频率。RI和PWM开关频率的关系如下：)()(6700kHzKRIFOSCΩ=例如，一个100kΩ的电阻可以产生一个20uA的偏置电流和一个65K的PWM开关频率；CR6853的建议工作频率范围是50KHz到150KHz之间。绿色节能绿色节能绿色节能绿色节能对一个小功率反激电源而言，主要的损耗包括传导损耗、开关损耗和控制芯片的损耗，而这些损耗都和开关频率有关。所以在轻负载或则无负载时，通过降低PWM工作频率，可以有效的减小反激电源的待机功耗。为了实现符合标准的待机功耗，CR6853采用了PWM，PFM和CRM相结合的控制方法：在中等负载或重载时，CR6853工作在PWM方式，频率为65kHz(RI外接100K电阻时)；通过修改脉冲宽度，CR6853可以控制输出电压。当负载逐渐减小时，FB端反馈电流增加。当反馈电流超过0.5mA时，内部模式控制器进入PFM和PWM。振荡器的工作频率逐渐降低，当反馈电流超过0.55mA时，振荡器的工作频率保持不变，最后稳定在22kHz附近。为了进一步降低待机功耗，CR6853引入一种周期复位技术，当FB端的反馈电流大于0.59mA时，内部逻辑电路在PWM的下降沿对寄存器复位，在PWM上升沿通过检测输出电压值对寄存器置位。因此内部振荡器频率保持不变，逻辑电路将会复位一些脉冲以至于在输出GATE的实际频率降低。CR6853Green-PowerFunctionCR6853启达科技（成都）有限公司成都启臣微电子有限公司同步斜坡补偿同步斜坡补偿同步斜坡补偿同步斜坡补偿虽然电流模式控制比起普通的电压模式控制具有很多优点，但是，同时存在着峰值感应电流模式转换器的缺点。特别是当PWM占空比大于50%,整个控制环路可能变得不稳定,抗干扰性能变差。CR6853在每一个开关周期里引入一个同步的斜坡补偿可以提高系统的稳定性，防止电压毛刺产生的次谐波振荡。但是，过大的斜坡补偿会影响电路在高电压时的正常工作，所以CR6853中：DUTYDUTYDUTYVMAXSLOP×=×=4389.033.0动态峰值限制动态峰值限制动态峰值限制动态峰值限制流经功率管的电流在RSENSE上产生一个电压VSENSE，当该电压达到内部设定值VTH，寄存器复位、GATE关断，所以通过调节RSENSE的大小，可以调整电源的最大输出功率。由于宽电压输入时，受系统延时的影响，高压时输出的最大功率更大，为了减小该差异，CR6853中设计了一个动态峰值限制电路，它通过在0.65V~0.85V之间动态调节VTH的电压以减小高低压输出最大功率的差异。1.10DutyCycleVsense0.650.700.750.800.850.900.951.001.0510%20%30%40%50%60%70%80%90%0%短路保护和过载保护短路保护和过载保护短路保护和过载保护短路保护和过载保护为了防止过载或者短路条件下的电路损坏，CR6853提供了一个较好的短路和过载保护功能。当短路或过载发生在输出结束的时候，反馈周期将会增加反馈引脚的电压。当电压超过3.7V或反馈电流在170uA以下，内部探测电路将会发出一个信号去关闭门以及下拉电源电压，之后电路重启。为了避免当电路重启时的错误操作，延迟时间被设定。当RI的电阻是100Kohm时，延迟时间TOLP&SCP在33mS和50mS之间。RI和