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应用方案
APLICATIONS
M5563 DIP-8封装开关电源应用说明
发表于:2018-06-29

茂捷M5563是一个高度集成的PWM控制器IC,针对离线反激变换器做了优化,用于30W以下。扩展的Burst模式控制大大降低了待机功耗,有助于设计容易地满足国际节能的要求。

启动电流和启动控制

茂捷M5563设计的启动电流很低,VDD被充电到UVLO阈值水平,芯片迅速启动。因此大启动电阻值能用于减少功率损耗,但为应用提供了可靠的启动。对于通用输入范围设计的AC/DC适配器,2MΩ,1/8W启动电阻与VDD电容可以提供一个快速启动和低功耗的解决方案。

工作电流

茂捷M5563的工作电流低于1.4mA,低工作电流与扩展的Burst模式控制功能实现了高效率。

改善EMI的频率抖动

M5563采用了频率波动/抖动(开关频率调制),振荡频率随机调制使音能量发散,发散频谱最小化了EMI传导,因而降低了系统设计挑战。

扩展Burst模式工作

在空载或轻载条件下,开关模式电源中的大部分功耗是MOSFET晶体管的开关损耗、变压器的铁心损耗和缓冲电路的损耗。功率损耗的大小正比于固定的时间内开关事件的数量。降低开关次数能减少功率损耗,从而节约了能源。

M5563茂捷根据负载条件自动调节开关模式。从空载到光/中等负载条件下,FB输入低于Burst模式的阈值,芯片进入Burst模式控制。只有当VDD电压下降到低于预定水平和FB输入为开时,栅极驱动才输出。否则,栅极驱动器处于关闭状态,以最大程度地最小化开关损耗和待机功耗。频率控制也消除了任何条件下的音频噪声。

振荡器工作

连接RI和GND之间的电阻设置恒流源为内部电容充电/放电,这就确定了PWM振荡频率。在额定负载和工作环境下,RI和开关频率之间的关系按如下方程,其中RI单位为kΩ。

电流检测和前沿消除

在茂捷M5563电流模式PWM控制,提供逐周期电流限制。开关电流由Sense脚内一个电阻检测。内部的前沿消隐电路由于缓冲二极管的反向恢复,在初始MOSFET的通状态砍下了检测的电压尖峰,使此脚 不再需要外部RC滤波。在消隐周期,电流限制比较器被禁用,因此无法关闭外部MOSFET。PWM占空比是由电流检测输入电压和FB输入电压来确定。

内部同步斜率补偿

内置斜率补偿电路为生成PWM,在电流检测输入电压增加了斜率电压,这在CCM时大大提高了闭环稳定性,防止次谐波振荡,从而降低输出纹波电压。

栅极驱动

茂捷M5563的栅极连接到电源开关控制的外部MOSFET的栅极。栅极驱动强度太弱,导致更高的传导和开关损耗,太强则影响EMI。一个很好的平衡是通过有合适的输出强度和死区时间控制的内置的图腾柱栅极设计来实现,这一专用控制方案更容易实现低空载损耗和良好的电磁系统的设计。MOSFET栅极加了内部18V钳位,保护高于预期的VDD输入

保护控制

丰富的保护功能,包括逐周期电流限制(OCP),过载保护(OLP)和过压钳位,VDD欠压锁定(UVLO),实现了优异的电源系统可靠性。

茂捷专有技术,OCP阈值跟踪PWM占空比,和由线性电压补偿,实现超出推荐参考设计的通用输入电压范围外的恒定的输出功率限值。

在过载条件下当FB输入电压超过高于TD_PL的功率限定阈值时,控制电路关闭输出功率MOSFET,VDD电压低于UVLO限值时,芯片重启。

VDD电压由变压器辅助绕组的输出提供,高于阈值将被锁定。当VDD低于UVLO限值时,功率MOSFET被关闭,之后芯片进入电源启动程序。

M5563脚位.jpg



位号名称功能
1GATE功率   MOSFET驱动输出
2VDD芯片供电
3、6NCNC/闲置脚位
4SENSE从辅助绕组连接电阻可以调节   OVP 触发电压,检测变压器磁芯
    去磁状况。
5RI电流信号检测端
7FB反馈信号输入,芯片的   PWM 占空比变化由该引脚的电压电平信
    号和 SEN 引脚的电流信号决定
8GND

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