ISL6753 ZVS全桥PWM控制器

ISL6753是一款高性能、低针数的产品替代方案，零电压开关（ZVS）全桥PWM控制器。像ISL6551一样，它通过以固定的50%占空比驱动上桥FET，同时下桥场效应晶体管的后缘调制可调谐振开关延迟。相比之下该算法提供了常见的相移控制方法等效效率和改进的过电流和轻负载性能，在较低的管脚数下复杂性更低包裹。这种先进的BiCMOS设计具有低运算量的特点电流，可调振荡器频率高达2兆赫，可调软启动，内部过热保护，精确的死区时间和共振延迟控制，以及传播延迟。此外，多脉冲抑制确保在低占空比下交替输出脉冲可能会出现脉搏跳动。

特征

ZVS操作的可调谐振延迟

电压或电流模式操作

3%电流限制阈值

175微安启动电流

供应紫外线

可调死区控制

可调软启动

可调振荡器频率高达2兆赫

线路上的紧公差误差放大器参考，负载和温度

5MHz GBWP误差放大器

可调节的逐周期峰值电流限值

快速电流感应输出延迟

70ns前缘冲裁

多脉冲抑制

缓冲振荡器锯齿输出

内部过热保护

提供无铅+退火和ELV、WEEE，符合RoHS

应用

ZVS全桥变换器

电信和数据通信电源

无线基站电源

文件服务器电源

工业电力系统

绝对最大额定值热信息

电源电压，VDD。接地-0.3V至+20.0V

出局。接地-0.3V至VDD

信号管脚。接地-0.3V至VREF+0.3V

VREF。接地-0.3V至6.0V

峰值门极电流。0.1安培

静电放电分类

人体模型（根据MIL-STD-883方法3015.7）。3000伏

充电装置型号（根据EOS/ESD DS5.3，4/14/93）。1000伏

操作条件

温度范围

ISL6753AAxx。-40°C至105°C

电源电压范围（典型）。9-16伏直流电

热阻（典型值）θJA（℃/瓦）

16导联QSOP（注1）。95个

最高结温。-55°C至150°C

最高储存温度范围。-65°C至150°C

最高引线温度（焊接10s）。300摄氏度

（QSOP-仅限铅头）

注意：超过“绝对最大额定值”中列出的应力可能会对设备造成永久性损坏。这是一个压力等级和操作在本规范操作章节中所述的上述条件或任何其他条件下的装置并不隐含。

笔记：

1.θJA是用安装在自由空气中的高效热导率测试板上的元件测量的。详见技术简报TB379。

2.所有电压都与接地有关。

电气规范推荐的操作条件，除非另有说明。参考框图和典型应用示意图。9V<VDD<20V，RTD=10.0kΩ，CT=470pF，TA=-40°C至105°C（注3），典型值为TA=25摄氏度

电气规范推荐的操作条件，除非另有说明。参考框图和典型应用

示意图。9V<VDD<20V，RTD=10.0kΩ，CT=470pF，TA=-40°C至105°C（注3），典型值为TA=25°C（续）

笔记：

3.在-40°C和105°C温度下的规格可通过25°C试验保证，并有裕度限制。

4.由设计保证，不是100%在生产中测试。

5.这是使用RTD和CT的规定值可达到的最大占空比。可获得较大或较小的最大占空比对这些组件使用其他值。见方程式1-5。

6.在设置为7V之前，将VDD调整到低于UVLO停止阈值。

管脚说明

VDD—VDD是集成电路的电源连接。优化抗噪性，旁路VDD至GND，带陶瓷电容器尽可能靠近VDD和GND引脚。电源电压欠压锁定（UVLO）启动和停止阈值相互跟踪导致相对恒定迟滞。GND—此设备的信号和电源接地连接。由于高峰值电流和高频操作低阻抗布局是必要的。地平面和强烈建议使用短痕迹。VREF-5.00V参考电压输出，具有3%线路、负载和工作温度的公差。旁路用0.1至2.2μF低ESR电容器接地。CT-振荡器定时电容器连接在这个别针和地线。它通过内部200微安充电电流源，用用户可调电流放电源由RTD控制。RTD-这是振荡器定时电容放电电流控制引脚。流入电阻器的电流此引脚与GND之间的连接决定了CT放电电流的大小。CT放电电流名义上是电阻电流的20倍。这个脉宽调制死区时间由定时电容器决定出院时间。RTD处的电压名义上为2.00V。这是过电流比较器的输入。这个过电流比较器阈值设置为1.00V标称值。CS引脚在脉冲宽度调制输出。根据电流传感源阻抗，a由于延迟，可能需要串联输入电阻器在内部时钟和外部电源开关之间。此延迟可能导致CS在电源开关设备关闭。斜坡-这是锯齿波的输入脉冲宽度调制比较器。斜坡引脚在脉冲宽度调制信号的终止。锯齿电压此输入需要波形。用于当前模式控制此引脚连接到CS和电流回路反馈信号应用于两个输入端对于电压模式控制，振荡器锯齿波可以缓冲和使用为了产生适当的信号，可以连接斜坡通过RC网络输入电压前向控制，或斜坡可连接至VREF通过RC网络产生所需的锯齿波形。

OUTUL和OUTUR-这些输出控制上部桥接FET并在固定的50%占空比下运行交替顺序。OUTUL控制左上方的FET和OUTUR控制右上方的FET。左右只要接通，就可以切换名称与较低的场效应管输出端，输出端和输出端连接。RESDEL-设置上FET的开关和降低FET。施加在RESDEL上的电压决定当上场效应管相对于下场效应管的旋转进行开关时打开。将控制电压从0变为2.00V会增加谐振延迟持续时间为死区时间的0-100%。这个控制电压除以2表示死区时间等于共振延迟。实际上最大谐振延迟必须设置为低于2.00V确保在最大占空比下，下部FET关闭在上FET切换之前。OUTLL和OUTLR-这些输出控制较低的桥场效应晶体管，是脉冲宽度调制的，在交替顺序。OUTLL控制左下方的FET和OUTLR控制右下FET。左右只要接通，就可以切换名称与上部FET输出、输出和奥图尔。VERR-控制电压输入到脉冲宽度调制比较器。外部误差放大器的输出（EA）应用于该输入进行闭环调节。韦尔具有标称1毫安上拉电流源。FB-FB是误差放大器（EA）的反向输入。SS-将软起动正时电容器连接在该引脚之间控制软启动持续时间。价值电容器决定了占空比的增加率启动期间循环。SS也可用于通过接地来抑制输出通过集电极/漏极中的小晶体管配置。CTBUF-CTBUF是锯齿的缓冲输出CT上有振荡器波形，能够采购2mA。它与地面的偏移量为0.40V，并且标称谷峰增益为2。可用于斜坡补偿。

功能描述

特征

ISL6753脉宽调制是低成本零电压开关的最佳选择采用常规输出的全桥应用整改。如果需要同步校正，请考虑ISL6752或ISL6551产品。具有ISL6753的许多保护和控制功能具有最小外部组件的高度灵活的设计是可能的。它的许多特性包括支持电流和电压模式控制，非常精确过电流极限阈值，热保护，缓冲适合斜坡补偿的锯齿振荡器输出，压控谐振延迟，频率可调具有精确的死区时间控制。振荡器ISL6753有一个可编程的振荡器频率范围为2兆赫，可编程为外部电阻器和电容器。开关周期是定时电容器的总和充放电持续时间。充电时间为由CT和固定的200微安内部电流源确定。放电持续时间由电阻式温度检测器和电流互感器确定。

其中TC和TD是充电和放电时间，TSW是振荡周期，FSW是振荡器频率。一个输出切换周期需要两个振荡器周期。实际时间将比由于的内部传播延迟而计算大约10ns/过渡。这种延迟直接增加了切换持续时间，但也会导致定时超调电容器峰谷电压阈值，有效增加定时电容器上的峰间电压。此外，如果使用非常小的放电电流，则会因为CT的输入阻抗而增加误差别针。最大占空比D和死区时间百分比DT可以计算公式：

软启动操作

ISL6753具有使用外部电容器的软启动功能与内部电流源连接。软启动减少启动期间的部件应力和浪涌电流。启动时，软启动电路限制错误电压输入（VERR）值等于软起动电压。这个输出脉冲宽度随软启动电容器的增大而增大电压升高。这会增加关税在软启动期间从零到调节脉冲宽度的循环。当软起动电压超过误差时电压，软启动完成。软启动发生在启动和故障恢复后。软启动充电周期的计算方法如下：

其中t是充电周期，单位为ms，C是软启动电容器，单位为微F。软启动电压钳制为4.50V，公差为2%。它适合作为“软启动”参考如果电流消耗保持在70微安以下充电电流。使用SS引脚作为禁用输入。把SS拉到0.25V以下，所有输出都会变低。开放式集电极/漏极配置可用于耦合禁用信号进入SS引脚。栅极驱动ISL6753的输出能够进行寻源和下沉10mA（额定VOH，VOL），用于与集成场效应管驱动器或分立双极相结合图腾柱司机。输出的典型导通电阻为50欧姆。过电流运行逐周期峰值电流限制导致逐脉冲电流反馈信号时占空比降低超过1.0V。当峰值电流超过阈值时，激活的输出脉冲立即终止。这个结果当负载电流增加时输出电压降低超过当前限制阈值。ISL6753运行持续处于过电流状态而不停机。如果在电桥拓扑中使用电压模式控制，则应需要注意的是，峰值电流限制会导致固有的不稳定操作。电压模式下的直流阻塞电容器桥拓扑变得不平衡，就像变压器铁心。闭锁过电流关断建议使用外部组件的方法。CS的传播延迟超过了当前的限制输出脉冲终止的阈值增加通过前缘消隐（LEB）间隔。有效的延迟是两个延迟的总和，名义上是105ns。电压前馈操作电压前馈是一种用来调节输入电压变化时的输出电压控制回路的干预。电压前馈通常是在电压模式控制回路中实现，但冗余在峰值电流模式控制回路中是不必要的。电压前馈通过调节锯齿来工作与输入电压成正比的斜坡。图5演示概念。

输入电压前馈可以使用斜坡输入。输入端之间连接的RC网络如图7所示，电压和接地产生充电率随振幅变化的电压斜坡源电压的。在有效输出端脉冲斜坡放电到地面，以便产生锯齿波。斜坡波形是与VERR电压进行比较，以确定占空比。这个钢筋混凝土构件的选择取决于所需的输入电压工作范围和振荡器。在典型应用中，钢筋混凝土构件是选择使斜坡振幅在半个周期内的最小输入电压。

当切换时，UR-LL功率传输周期终止根据脉冲宽度调制的结果，LL关闭。水流在主路径中必须找到备用路径。水流注入寄生开关电容，为节点充电至车辆识别号，然后向前偏压上部的车身二极管切换UL。和以前一样，输出电感电流有助于这个转变。一次漏感，LL，维持电流，电流现在围绕路径循环开关UR、变压器初级和开关UL。什么时候？开关LL打开，输出电感无电流轮主要通过二极管D1。二极管D2实际上可以很少或根本没有自由转动的电流，取决于电路寄生。这种情况持续存在整个半周期的剩余时间。当上开关切换时你必须找到另一条路。它对开关的寄生电容进行充电/放电直到LR的体二极管正向偏置。如果RESDEL设置正确，开关LR将在此打开时间。当开关LR时，第一个功率转移周期开始关闭，循环重复。ZVS转换需要漏感有足够的能量储存到完全充电寄生电容。因为能量存储的电流与电流的平方成正比（1/2 LLIP2），ZVS谐振转变与负载有关。如果泄漏电感不能为ZVS储存足够的能量，a离散电感可以与变压器初级。故障条件如果VREF或VDD低于欠压锁定（UVLO）阈值或保护被触发。当检测到故障时，软启动电容器迅速放电，输出为低禁用。当故障条件清除且软起动电压低于复位阈值时，软起动循环开始。过电流状态不被认为是故障不会导致关机。热保护提供内部模具超温保护。一个集成温度传感器保护装置结温超过140°C滞后约15°C。地平面要求仔细的布局对于装置。必须使用良好的地平面。VDD和VREF应直接旁路至高电平接地频率电容。