特征

軟開關互補PWM控制

可編程死區半橋

工作頻率高達500 kHz

車載高壓啟動

先進的輕載管理

自適應UVLO

逐脈沖OCP

OLP（鎖定或自動重啟）

變壓器飽和檢測

與PFC控制器的接口

閉鎖禁用輸入

通電順序或斷電輸入

保護

可編程軟啟動

4%精度外部參考

600 V形軌兼容高壓側閘門驅動器

集成自舉二極管和高dV/dt

免疫

SO16N包

應用

大功率AC-DC適配器/充電器

臺式PC，入門級服務器

電信SMPS

設備說明

L6591是一種專用于軟開關半橋的雙端PWM控制器拓撲結構。它提供互補的PWM控制，其中高壓側開關被驅動對于占空比D和占空比1-D的低壓側開關，D為50%。外部在一個開關關閉和另一個保證軟開關和高頻操作。為了用自舉方法驅動高壓側開關，集成電路包含一個高壓浮式結構能夠承受600伏以上的同步驅動高壓替代外部快速恢復引導二極管的DMO。IC使設計者能夠通過外部可編程振蕩器：最大占空比由T觸發器，這樣工作頻率將是振蕩器的一半。在非常輕的負載下，集成電路進入受控的突發模式操作，與內置的無耗散高壓啟動電路和低靜態電流，有助于保持低電源消耗量，符合節能建議。使兩級功率因數校正系統符合這些標準，提供了一個與PFC控制器的接口，可以在一個脈沖和下一個脈沖之間關閉預調節器。創新的自適應UVLO有助于將與輸出負載的自供電電壓，由于變壓器的寄生。集成電路的保護功能包括：不鎖存輸入欠壓（brownout），一級具有延時停機功能的OCP，在過載和短路時保護系統條件（可以選擇自動重啟或閂鎖模式）和第二級OCP當變壓器飽和或其中一個次級二極管發生短路時，鎖定IC。最后，鎖存禁用功能允許OTP或OVP的簡單實現。電流傳感輸入引腳可編程軟啟動和數字前沿消隱完成集成電路的設備。

電氣特性

（TJ=0至105°C，Vcc=15 V，VBOOT=12 V，CHVG=CLVG=1 nF；RT=22 kΩ，CT=330 pF；除非另有規定）

電氣特性（續）

（TJ=0至105°C，Vcc=15 V，VBOOT=12 V，CHVG=CLVG=1 nF；RT=22 kΩ，CT=330 pF；除非另有規定）

電氣特性（續）

（TJ=0至105°C，Vcc=15 V，VBOOT=12 V，CHVG=CLVG=1 nF；RT=22 kΩ，CT=330 pF；除非另有規定）

1.互相跟蹤時的參數

2.互相跟蹤時的參數

3.設計保證參數

申請信息

L6591是一種先進的電流模式PWM控制器，專門用于固定頻率、峰值電流模式控制的ZVS半橋變換器。在這些轉換器中，開關（MOSFET）采用互補占空比控制：高側MOSFET被驅動對于占空比D，對于占空比1-D，低壓側MOSFET接通，以確保正常工作最大允許占空比必須限制在50%以下。在一個MOSFET關斷之間插入一個外部可編程死區TD另一個開關的開啟保證了軟開關，實現了高頻高效率、低電磁干擾排放。有關如何編程TD的更多信息，請參閱第19頁第5.6節：振蕩器和死區時間編程。該裝置能夠在不同的模式下工作（圖4），這取決于轉換器的

負載條件：

1.重載時固定頻率。一種松弛振蕩器，外部可編程電容器和電阻器產生鋸齒并在鋸齒的下降邊緣。在這個區域，低側MOSFET被時鐘信號和高側MOSFET的偶數脈沖在延遲后被打開；高側MOSFET關閉，在延遲之后，低側MOSFET被關閉打開以響應控制回路。

2.無負載或負載很輕的突發模式控制。當負載非常輕或斷開時，轉換器將進入受控的開/關操作，并具有固定的占空比，當一系列的開關周期被長周期隔開時MOSFET處于關閉狀態。然后，負載降低將轉換為一個頻率降低，甚至可以降低到幾百赫茲，從而使所有與頻率相關的損耗，使其更容易符合節能要求規章制度。由于峰值電流非常低，因此不會出現可聽噪聲的問題。

高壓啟動發電機

圖5顯示了高壓啟動發電機（高壓發電機）的內部示意圖。它由一個高壓N溝場效應晶體管組成，其柵極由一個15毫瓦的電阻器偏置，溫度補償電流發生器與電源相連。參考圖6的時序圖，第一次向轉換器供電時大容量電容器（Vin）上的電壓逐漸增大，當電壓達到80 V時，高壓發電機可運行（高壓電被拉高），并消耗約1毫安。這股水流，由于集成電路的消耗減少，對連接在管腳之間的旁路電容器充電Vcc（9）接地，使其電壓幾乎線性上升。當Vcc電壓達到啟動閾值（13.5 V典型值）時，IC開始工作，并且高壓發電機被斷言為高電平的Vcc_OK信號切斷。IC由儲存在Vcc電容器中的能量，直到自供電路產生高電壓足夠維持手術。這個電路的剩余消耗就是15毫瓦電阻（400伏直流電壓下約為10毫瓦），在相同的條件下，通常要低50-70倍條件，與采用外部下降的標準啟動電路相比電阻器。

在變頻器斷電時，一旦輸入電壓如此，系統將失去調節低峰值電流或最大占空比限制被觸發。然后Vcc將下降當IC低于UVLO閾值（10.5V典型值）時，停止IC的活動。Vcc_OK信號當Vcc電壓低于約為5 V的閾值Vccrest時，將取消斷言高壓發電機現在可以重新啟動，但是，如果Vin<Vinstart，如圖6所示，高壓發電機也被取消斷言，高壓發電機被禁用。這將阻止轉換器的重新啟動嘗試并確保在斷電時輸出電壓單調衰減。低重啟閾值vcrest確保在短路期間，重新啟動嘗試L6591的重復率非常低，如圖7的時序圖所示，轉換器將以極低的功率吞吐量安全工作。當調用IC以確保真正的閂鎖關閉。有關更多詳細信息，請參閱“鎖定關機”部分。

圖7。顯示短路行為的時序圖（不銹鋼銷夾持在5 V以下）

空載或非常輕載運行

當引腳補償處的PWM控制電壓低于1.75 V的閾值時，IC在高壓側和低壓側MOSFET都保持在關閉狀態時被禁用振蕩器停止，靜態消耗大大降低，以最小化Vcc電容器放電。由于對能量的反饋反應，控制電壓現在將增加傳輸停止，當電壓超過1.82 V時，IC將重新啟動開關。過了一會兒，控制電壓將再次下降，以響應能量爆發和停止集成電路。就這樣轉換器將以一種幾乎恒定峰值電流的突發模式工作。進一步負載降低會導致頻率降低，甚至會降到很少100赫茲，從而最大限度地減少所有與頻率相關的損耗，并使其更易于遵守有節能法規。圖8的時序圖說明了這種情況操作，顯示最重要的信號。如果有必要降低突發模式操作的干預閾值，則可以如圖9所示，在電流感應管腳上增加一個小的直流偏移量。

注：偏移減少了電流信號的可用動態；因此，值在確定感測電阻時，必須考慮到該偏移。

即使在功率因數校正的情況下也能幫助設計者達到節能要求在系統中，PFC預調節器先于DC-DC轉換器，L6591允許這樣做PFC預調節器可在突發模式操作期間關閉，從而消除本階段空載消耗（0.5÷1W）。這不存在合規性問題，因為電磁兼容法規中關于低頻諧波發射的規定是指額定負載，沒有限制變頻器輕載或空載運行時的設想。為此，L6591提供PFC_STOP（#8）引腳：它是開路集電極輸出，常開，在突發模式操作期間，當IC空閑時，即被斷言為低。這個信號將在外部用于關閉PFC控制器和預調節器as如圖10所示。當L6591處于UVLO時，引腳保持打開，以使PFC控制器先啟動。

PWM控制塊

該裝置專門用于二次反饋。一般來說，在二次側有一個TL431側和光耦，將輸出電壓信息傳輸到一次側，穿過隔離柵。PWM控制輸入（引腳7，COMP）被驅動直接由光電晶體管的集電極（發射極接地）來調節占空比循環。建議在引腳和GND（#11）之間放置一個小的濾波電容器，如盡量靠近IC降低開關噪聲的拾取，在輸出端設置一個極點來控制傳遞函數。

PWM比較器、PWM鎖存器和hiccup模式OCP

PWM比較器通過電流檢測電阻（Rs）和將其與引腳補償（#7）上的電壓導出的編程信號進行比較，確定高壓側MOSFET關閉的確切時間。脈寬調制閂鎖避免了可能由產生的噪聲（“雙脈沖抑制”）引起的假開關。第二個比較器感測電流感應輸入端的電壓并關閉IC如果引腳處的電壓超過1.5 V，通常會產生這種異常情況一個次級整流器短路或二次繞組短路或飽和變壓器。只要IC供電，這種情況就會被鎖定；因此如果IC由外部電源供電，需要斷開電源以重新啟動集成電路。為了區分實際故障和干擾（例如，在ESD試驗期間引起的），應比較器第一次跳閘時，保護電路進入“警告狀態”。如果在下一個開關周期比較器未跳閘，假設存在臨時干擾保護邏輯將在空閑狀態下復位；如果比較器再次跳閘，則假設故障，L6591將停止。如果設備是自供電的，則沒有來自自供電電路的能量，則Vcc電容器上的電壓會在一段時間后衰減并超過UVLO閾值，打開門閂。內部啟動發電機仍然關閉，然后Vcc電壓仍然在Vcc電容器和IC再次充電之前，需要低于其重啟電壓重新啟動。最終，上述任何一種故障都會導致低頻間歇運行（Hiccup模式操作），電源電路應力極低。圖11的時序圖說明了這種操作。

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