LNK362-LNK363-LNK364

LNK362-364LinkSwitch-XT产品系列高效率、低功率离线式开关IC图1.LinkSwitch-XT的典型应用产品特色通过优化实现最低的系统成本• 专利的IC参数调整技术及变压器结构技术令LNK362实现无箝位Clampless™电路设计-更低的系统成本、更少的外围元件数目及更高的效率• 完全集成的自动重启动用于短路及开环故障保护• 自供电电路–省去变压器的辅助绕组及相关的偏置供电元件• 频率抖动极大地降低了EMI• 无论在PCB板上还是在封装上都保证高压漏极与其它所有引脚之间满足高压漏电要求• 外围元件数目最少的开关器件方案优于线性变压器及RCC的出色特性• 精确的迟滞热关断保护–自动恢复功能提高了应用 的可靠性• 通用输入范围可在全世界范围内使用• 简单的开/关控制，无需环路补偿• 无需偏置绕组-更简单及更低成本的变压器 • 外围元件数目很少–更高的可靠性及单面印刷电路板• 自动重启动功能在短路及开环电路故障状况下可将输 出功率降低95%以上• 高带宽提供快速的无过冲启动及出色的瞬态负载响应EcoSmart®–极高效率• 无需任何附加元件，轻松达到全球所有的节能标准• 在265 VAC输入时无偏置绕组状况下的空载能耗 300 mW (有偏置绕组时50 mW) • 开/关控制可在极轻负载时具备恒定的效率–是达到强制性CEC的理想选择应用• 手机或无绳电话、PDA、数码相机、MP3或便携式音频设备、剃须刀等使用的充电器及或适配器• 电器、工业系统及仪表等使用的电源详述LinkSwitch-XT在一片晶圆上包括了一个700 V的功率 MOSFET、振荡器、简单的开/关控制、一个高压切换的电流源、频率抖动、每个周期都检测的电流限流及热关断电路。启动及工作时的功率直接来自于漏极引脚，无需使用偏置绕组及相关电路。®表一.注释:1.最小的持续输出功率是在典型的无风冷密闭适配器中、环境温度为 50 °C的条件下测量得到的。2. 最小的实际持续输出功率是在开放式设计及足够的散热，环境温度在50 °C的条件下测量得到的。 3. 封装: P: DIP-8B, G: SMD-8B,D:SO-8C。请参考订购信息。4.关于假设条件的详尽资料，请参考主要应用指南。November2008输出功率表(4)产品(3)230VAC±15%85-265VAC适配器(1)开放式(2)适配器(1)开放式(2)LNK362P/G/D2.8W2.8W2.6W2.6WLNK363P/G/D5W7.5W3.7W4.7WLNK364P/G/D5.5W9W4W6WDCOutputWideRangeHVDCInputLNK362PI-4086-081005++LinkSwitch-XTDSBPFBDCOutputWideRangeHVDCInputLNK363-364PI-4061-081005++LinkSwitch-XTDSBPFBa) 使用LNK362的无箝位反激式转换器 b)使用LNK363/4的反激式转换器LNK362-364版本E11/082VFB-VTH5.8V4.8V图 3.引脚配置 引脚功能描述漏极(D)引脚:功率MOSFET的漏极连接点。在开启及稳态工作时提供内部操作电流。旁路(BP)引脚:一个 0.1 µF 外部旁路电容的连接点，用于产生内部使用的 5.8 V供电电源。如果使用一个外部偏置绕组，流向BP引脚的电流不应超过1 mA。反馈(FB)引脚:在正常操作下，功率MOSFET的开关由此引脚控制。当流向这个引脚的电流超过49 µA时，MOSFET开关就被关闭。源极(S)引脚:这个引脚是功率MOSFET的源极连接点。它也是旁路和反馈引脚的接地参考。PI-3491-1207063a3bFBDSBPSSSPPackage(DIP-8B)GPackage(SMD-8B)DPackage(SO-8C)8571423DSFBSSBP857142S6图 2.功能结构图LNK362-364版本E11/083PI-4047-11020505100100200400500600300VDRAIN136.5kHz127.5kHzTime(μs)LinkSwitch-XT功能描述LinkSwitch-XT在一个器件上结合了一个高压功率 MOSFET 开关及一个电源控制器。与通常的PWM(脉冲宽度调制) 控制器不同,它使用了一个简单的开/关控制器来调节输出电压。这个控制器包括一个振荡器、反馈（检测及逻辑）电路、5.8 V稳压器、旁路引脚欠压电路、过热保护、频率抖动、电流限流电路及前沿消隐电路，并与一个700 V的功率MOSFET集成在一起。LinkSwitch-XT还包括用于自动重启动的附加电路。振荡器典型的振荡器频率内部设置在132 kHz的平均水平。振荡器生成了两个信号：最大占空比信号 (DCMAX) 及显示每个开关周期开始的时钟信号。振荡器的电路可产生轻微的频率抖动，通常为9 kHz的峰峰值用来将EMI降低到最小。频率抖动的调制频率设置在1.5 kHz的水平，目的是降低平均及准峰值的 EMI，并给予优化。测量频率抖动时应将示波器触发设定在漏极电压波形的下降沿。图4的波形显示了频率抖动状态。反馈输入电路在FB引脚的反馈输入电路包括了一个低阻抗的源极跟随器，在LNK362上的输出设置在1.65 V，在 LNK363/364上的输出设置在1.63 V。当流入到此引脚的电流超过49 µA时, 在反馈电路输出端产生了一个低逻辑电平(禁止)。在每个周期开始时，对应时钟信号的上升沿对这一输出进行采样。如果高，功率MOSFET会在那个周期导通(启用),否则功率MOSFET仍将处于关闭状态(禁止)。由于取样仅在每个周期的开始时进行，此周期中随后产生的FB引脚电压或电流的变化对MOSFET状态都不构成影响。5.8V稳压器及6.3V分流电压箝位只要MOSFET处在关闭状态，5.8 V稳压器就会从漏极的电压吸收电流，将连接到旁路引脚的旁路电容充电到5.8V。旁路引脚是内部供电电压节点。当MOSFET开启时，LinkSwitch-XT将储存在旁路电容内的能量消耗掉。内部电路的极低功耗使LinkSwitch-XT可使用从漏极吸收的电流持续工作。一个0.1 µF的旁路电容就足够实现高频率的去耦及能量存储。此外，当有电流通过一个外部的电阻提供给旁路引脚时，一个6.3V分流稳压箝位电路会将旁路引脚电压箝在6.3 V。这样就可方便地通过一个偏置绕组由外部向器件供电，从而将空载能耗降低到50 mW以下。旁路引脚欠压旁路引脚欠压电路在旁路引脚电压下降到4.8 V以下时关闭功率MOSFET。一旦旁路引脚电压下降到4.8 V之下，它必需重新回到 5.8 V才可再次开启功率MOSFET。过热保护热劵断电路检测结的温度。阈值设置在142 °C并具备 75 °C的迟滞范围。当结温度超过这个阈值(142 °C)，功率MOSFET关闭，直到结温度下降了75 °C，MOSFET才会重新开启。电流限流电流限流电路检测功率MOSFET的电流。当电流超过内部阈值(ILIMIT)时，在该周期剩余阶段会关断功率MOSFET。在功率MOSFET开启后，前沿消隐电路会将电流限流比较器抑制片刻(tLEB)。通过设置前沿消隐时间，可以防止由电容及整流管反向恢复时间产生的电流尖峰引起转换脉冲的提前误关断。自动重启动一旦出现故障，例如在输出过载、输出短路或开环情况下，LinkSwitch-XT进入自动重启动操作。每当FB引脚电压被拉高时，一个由振荡器记时的内部记数器会重新置位。如果在40 ms内FB引脚电压未被拉高时，功率MOSFET会关闭800ms。自动重启动电路对功率MOSFET进行交替使能和关闭，直到故障排除为止。图 4.频率抖动LNK362-364版本E11/084应用范例一个2WCV(恒压输出)的适配器图5显示了一个典型的通用输入电压范围、输出电压6.2 V ±7%、电流322 mA并使用LNK362的适配器电路。该电路使用了无箝位技术，无需初级箝位元件-既降低了成本又简化了电路设计。拥有EcoSmart特性的LinkSwitch-XT 产品系列令产品设计轻松满足所有目前及提议中的节能标准，包括加州节能委员会（CEC）对产品平均工作效率所制定的强制性法规。AC输入由D1到D4进行整流并由大容量电容C1及C2进行滤波。电阻RF1是防火、可熔、绕线式电阻，起到保险丝及浪涌电流限制器的功能，同时它也连同由C1, C2, L1及 L2形成的π滤波器对差模噪音进行衰减。电阻R1抑制了由L1及L2可能引起的振荡。使用此简单的输入级电路，加上LinkSwitch-XT的频率抖动、一个低数值的Y1电容及在T1内部使用的PI E-Shield™屏闭绕组技术，可使该设计满足传导及辐射EMI的要求并具备大于10 dBµV的裕量。而一些适配器通常要求一个极低的接触电流（流经CY1的交流输入频率的电流），往往低于10 µA，那么使用低数值的CY1就比较重要。经整流及滤波的输入电压加给T1的初级绕组上。初级的另一侧由集成在U1内的MOSFET驱动。由于LNK362内部电流限流点的数值较低并具备严格公差，可以利用变压器初级绕组电容对漏感引起的漏极电压尖峰进行足够的箝位，因此无需使用初级箝位电路。反激式变压器T1的次级由低成本及快速恢复的二极管D5整流，并由一个低ESR电容C4滤波。VR1、R2及U2的LED上的电压降决定了输出电压。当输出电压超过这一水平，电流将流经U2的LED。当LED电流升高时，流入U1反馈引脚的电流也随之升高，当达到关断阈值电流(~49 µA)时，关断U1的开关周期。当满载时，几乎所有的开关周期都将被使能;而在极轻负载时，几乎所有的开关周期都将被关闭，使等效操作频率降低从而实现轻载的高效率及低空载能耗。电阻R3给VR1提供1 mA的电流,此偏置电流将稳压管电压稳在接近其测试条件的水平。电阻R2可用来调节输出电压，以弥补在某些设计中因稳压管稳压值不理想而造成的输出电压偏差。因为稳压管的稳压值通常是在一个离散的电压范围。要达到更高的输出电压精度，可使用一个参考IC如TL431来替代稳压管。图 5.使用LNK362的2 W通用输入CV适配器DSFBBPD11N4005D21N4005D51N4934PI-4162-110205D31N4005D41N4005R13.9k1/8WR31k1/8W6.2V,322mA85-265VRMSJ3J4J2J1L11mHL21mHC13.3μF400VCY1100pF250VACVR1BZX79-B5V15.1V,2%T1EE1645398NCNCC3100nF50VU2PC817AU1LNK362PLinkSwitch-XTLNK362-364版本E11/085LinkSwitch-XT仅需要将一个小的陶瓷电容C3连接到旁路引脚即可通过漏极引脚完全进行自供电。无需变压器上使用辅助绕组。主要应用指南LinkSwitch-XT设计考量输出功率表数据手册中最大输出功率表（表1）表明了在如下假设的条件下可以获得的实际最大连续输出功率：1. 85VAC输入时，DC最小输入电压是90 V或更高，亦或当230 VAC输入或115 VAC输入并使用倍压整流时，最小DC电压是240V或更高。输入电容值的选择应足够适用不同AC输入电压的要求。2. 使用一个快速的PN二极管作为次级6 V输出的整流。3. 假设效率是70%。4. 只是恒电压输出（无次级恒流电路）。5. 非连续模式操作 (KP 1)。6. 使用了初级箝位 (RCD 或 Zener)。7. 器件通过源极引脚焊接到PCB板足够大的铜铂区域上， 以使源极引脚温度保持或低于100 °C。8. 对于敞开式架构设计的环境温度是50 °C，适配器设计的壳体内温度是60 °C。当KP值小于1时，KP是初级电流脉动部分与峰值部分的比率。KP高于数值1时, KP是初级MOSFET关闭时间与次级二级管导通时间的