风扇302HL mwsaver™低待机功率的pwm控制器 电池充电器

特征

提供业界最好的备用电源在10兆瓦以下；远低于能源之星五星级（<30MW）专有500V高压JFET启动降低启动电阻损耗突发模式下的低工作电流：最大值350μA无二次反馈电路的恒流控制频率为85kHz的固定脉冲宽度调制频率跳变法解决电磁干扰问题低工作电流：3.5mAcv调节中的峰值电流模式控制逐周限流VDD过电压保护（自动重启）电压过电压保护（锁存模式）VDD欠压锁定（UVLO）在15V的栅极输出最大电压钳位固定超温保护（锁存模式）提供8铅SOIC封装

应用

手机电池充电器，无绳电话，掌上电脑、数码相机和电动工具。替换线性变压器和RCC开关电源。

说明

这种高度集成的脉宽调制控制器，FAN302HL，提供了一些增强性能的功能一般的反激变换器。恒流控制，专有拓扑，简化电路无二次反馈电路的电池充电应用设计。一种低操作的专有突发模式功能电流使待机功耗最小化。FAN302HL控制器还提供保护措施。循环电流限制确保固定峰值电流限制水平，即使短路发生。栅极输出钳制在15V，以保护高栅源电压条件下的功率mos。如果触发vs ovp或内部otp，电路进入锁存模式，直到交流电源断开。使用FAN302HL，可以使用相比之下，外部组件少，成本最低传统设计或线性变压器。一个典型的输出Cv/Cc特性如图所示。

操作说明 ：恒压调节运行FAN302HL是高频超低待机恒压恒流功率集成电路（cc）法规。当FAN302HL在Cv调节下运行时，反馈电压（VFB）作为输出负载和调节脉宽调制占空比，如图所示，导致固定开关频率（85kHz）。一旦vfb降低到vfb-g以下，跳频是禁用，操作电流减小。

恒流调节运行在CC运行期间，专有一次侧调整（PSR）拓扑简化了电路设计电池充电器无二次反馈电路应用。通过psr实现的cc调节该技术使用混合信号算法来检测一次侧电流和通过一次侧辅助绕组计算平均值二次侧电流。图显示了反激的基本电路图转换器，典型波形如图所示。一般情况下，不连续传导模式（DCM）操作是恒流控制的首选，因为它允许更好的输出调节。手术DCM反激变换器的原理是：在mosfet开启时间（ton）期间，输入电压（vdl）为应用于一次侧感应器（lm）。那么，mosfet电流（ids）从零到峰值（IPK）。在此期间，能量被吸收从输入端储存在感应器里。当mosfet关闭时，存储在电感迫使整流二极管（D）转动打开。当二极管导通时，输出电压（VO）与二极管正向压降（VF）一起应用于二次侧感应器（lm×ns2新产品2）二极管电流（id）从峰值（ipk×np/ns）为零。感应器末电流放电时间（TDIS），存储在感应器已经送到输出端。当二极管电流为零时，电压下降快速：如果它大于VVS偏移压降，IC获得用于CC调节的TDIS。在电感电流放电时间内输出电压和二极管正向电压降为反射到辅助绕组侧为（VO+VF）nA/ns。此电压信号与二次绕组。在恒流输出操作中，此电压信号由精密恒流调节控制器。开确定mosfet的时间来控制输入电源并提供恒流输出特性。通过电流感应的反馈电压VCS电阻，控制器可获得电源。因此，恒流区输出操作可通过电流传感器进行整电阻，如方程式（1）所示。在CC调节期间，VS电压随着输出电压降低。开关频率从fosc到fosc ccm随电压线性降低从VSN-CC更改为VSG-CC。图显示了频率与电压的关系。数字28显示输出v-i曲线和vs电压。

高压启动图显示了FAN302HL应用程序。高压引脚连接到通过电阻器的线路输入或大容量电容器。在启动，内部启动电路启用，并且线路输入提供电流，IHV，以充电保持电容器，CVDD，通过Rstart。当VDD电压达到VDD-ON，内部高压启动电路禁用，阻止IHV流入高压管脚。一次IC开启，CVDD是唯一的能源供应脉宽调制开始前的集成电路消耗电流切换。因此，CVDD必须足够大防止VDD掉电至VDD-off可从辅助绕组输送。

跳频EMI降低是通过跳频实现的，在更宽的频率范围内传播能量比电磁干扰测试测得的带宽设备。FAN302HL内部跳频电路改变82kHz之间的开关频率88kHz和一个周期，如图所示。

突发模式操作电源在空载时进入“突发模式”条件。如图所示，当VFB下降时在VFBL以下，脉宽调制输出关闭，输出电压下降的速度取决于负载电流。这个使反馈电压升高。一旦VFB超过vfbh，内部电路开始提供开关脉搏。然后反馈电压下降，过程重复。突发模式操作交替启用和禁止开关mosfet，减少待机模式下的开关损耗。

工作电流典型工作电流为3.5mA。这么低工作电流可提高效率和降低了vdd保持电容的要求。一次FAN302HL进入突发模式，工作电流为降低到200μA，使电源满足节能要求。栅极输出FAN302HL BiCMOS输出级是一个快速的复合门驱动器。避免了交叉传导减少散热，提高效率，以及提高可靠性。输出驱动器由保护功率mosfet的内齐纳二极管抗过电压门信号的晶体管。坡度补偿电流感应电阻器上的感应电压为用于电流模式控制和逐脉冲电流限制。内置坡度补偿，A同步正坡坡道内置在每个开关周期，提高稳定性和防止由于峰值电流模式控制亚谐波振荡。恒功率模式控制当vs低于vs-cm-min时，FAN302HL进入恒功率模式控制，一次侧电流限制电压（VCS）从VSTH变为VSTH-VA以避免通过零电流检测的误采样vs（ZCD）。一旦vs高于vs-cm-max，vcs就会返回去VSTH。保护FAN302HL的自我保护功能包括VDD过电压保护（vdd ovp），内部过热保护（otp），美国过电压保护（VS ovp）、断流保护和逐脉冲电流限制。vdd ovp保护被实现为自动重启。时尚。一旦出现异常情况，开关终端和mosfet保持关闭，导致vdd是一滴。当VDD下降到VDD关闭电压时5V，内部启动电路启动，电源从高压管脚引出的电流充电电容器。当VDD达到16V，FAN302HL恢复正常运行。在这个方式，自动重启交替启用和禁用mosfet的开关，直到异常情况已消除（见图）。

vs ovp和内部otp保护是实现为锁存模式。如果出现异常情况发生，脉冲宽度调制开关终止，mosfet保持关闭。在这种情况下，VDD下降，但保持作为自动重新启动工作（VDD自动重新启动行为不触发脉冲宽度调制）。FAN302HL进入锁存模式，禁用mosfet的pwm开关，直到vdd低于VDD-LH（交流电源断开），通电再次恢复正常操作（见图）。

vs过电压保护（ovp）VS过电压保护防止由于输出过电压条件。图显示了ovp保护方法。当系统异常时出现导致Vs超过2.8V的情况，之后去抖时间周期；禁用脉冲宽度调制FAN302HL进入闭锁模式，直到VDD降到欠压VDD-左侧。到那个时候，脉冲宽度调制恢复。vs过电压条件通常是由开放的反馈回路引起的或VS引脚分压电阻器的异常行为。

vdd过电压钳位VDD过电压保护防止由于过电压条件。当VDD电压超过26.5V由于异常情况，脉宽调制脉冲在VDD电压降到UVLO以下之前禁用，然后再开始。过电压条件通常是由开放的反馈回路引起。过热保护（OTP）FAN302HL温度感应电路关闭如果结温超过140°C，则输出脉宽调制（总计）。在VDD电压之前，脉冲宽度调制被禁用下降到VDD-LH以下。前缘冲裁（LEB）每次打开功率mosfet时，都会打开感测电阻处出现尖峰。避免过早开关脉冲终止，前沿350ns下料时间是内置的。常规RC过滤罐因此省略。在空白期内，电流限制比较器被禁用，不能切换门外司机。欠压锁定（UVLO）开启和关闭阈值在内部固定在分别为16V和5V。在启动过程中，电容器必须通过启动充电到16V启用风扇302HL的电阻器。电容器继续提供VDD，直到可以供电从主变压器的辅助绕组。视频显示器在此启动过程中不得低于5V。这个uvlo滞后窗口确保保持电容器足以在启动期间提供VDD。抗噪性电流感应或控制信号产生的噪声引起明显的脉冲宽度抖动，特别是在连续传导模式。当坡度补偿有助于进一步缓解这些问题仍应采取预防措施。良好的位置和应遵循布局实践。避免长PCB跟踪和元件引线，定位补偿以及风扇302HL附近的过滤器组件，以及建议增大功率mos栅电阻。