CR6855L100mW 待机的低成本绿色节能 PWM 控制器
CR6855L直接替换OB2273/A、NE1102
主要特点
• 低待机功耗（<100mW）
• 低启动电流 (约5μA)
• 低工作电流 (约1.5mA)
• 内置软启动技术降低开机MOSFET功 率管漏源电压应力
• 过温保护外部可调
• 内置VDD过压保护以及嵌位保护功 能，并且具有VDD过压外部可调功能
• 具有OTP和VDD过压保护自恢复功能
• PWM&PFM&CRM 控制
• 电压/电流双环路模式控制
• 内置同步斜坡补偿增强环路稳定性
• 低EMI技术
• 内置65kHz固定PWM频率
• 轻载工作无音频噪音
• 内置前沿消隐(LEB)
• 内置动态峰值电流补偿功能，在输入 AC85V~264V的宽电压下可实现恒定 最大输出功率
• GATE引脚驱动输出高电平钳位12V
• 欠压锁定(UVLO)、周期电流限制、软 启动、SCP、OLP、OTP和VDD_OVP 带LATCH锁存保护功能等保护功能
• 3000V ESD
• SOT23-6L、DIP-8L绿色封装
基本应用
• AC/DC电源适配器
• 开放式电源
• 备用开关电源
• 机顶盒开关电源
产品概述
CR6855L 是一款高集成度、低功耗的电流模式 PWM 控制芯片，该芯片适用于离线式 AC-DC 反激拓扑的小功率电源模块。芯片内置固定 65kHz 工作频率；在轻载和无负载情况 下自动进入 PFM 和 CRM，可以有效减小电源模块的待机功耗，达到绿色节能的目的。 CR6855L 具有很低的启动电流，因此可以采用一个 2M 欧姆的启动电阻。为了提高系统的稳 定性，防止次谐波振荡，CR6855L 内置了同步斜坡补偿电路；动态峰值限制电路减小了在 宽电压输入(AC90V~264V)时最大输出功率的变化；内置的前沿消隐电路可以消除开关管每 次开启产生的干扰。CR6855L 内置了多种保护功能，驱动输出采用的图腾柱和软驱动技术 有效降低了开关噪声。
引脚描述
|
名称 |
描述 |
|
GND |
芯片地 |
|
FB |
输出电压反馈输入脚。引脚的输出电流可以控制芯片工作周期、短路保护和过
载保护 |
|
RT |
用来外围调节过温保护，也可以用于外围调节VDD过压保护 |
|
CS |
原边电流检测脚，通过检测CS电阻检测流过功率管的电流大小，通过该脚可以
调节最大输出功率 |
|
VDD |
芯片供电电源 |
|
GATE |
图腾柱输出驱动外围功率管 |
极限参数
|
符号 |
参数 |
值 |
单位 |
|
VDD |
工作电压 |
30 |
V |
|
IOVP |
VDD过电压时最大输入电流 |
10 |
mA |
|
VFB |
FB引脚工作电压 |
-0.3 to 6 |
V |
|
VCS |
CS引脚工作电压 |
-0.3 to 6 |
V |
ESD |
ESD能力-人体模式 |
3000 |
V |
|
ESD能力-机械模式 |
300 |
V |
TL |
焊接温度 |
10秒 SOT23-6L |
220 |
℃ |
|
10秒 DIP-8L |
260 |
℃ |
|
TSTG |
储存温度范围 |
-55 to + 150 |
℃ |
推荐工作环境
|
符号 |
参数 |
最小~最大 |
单位 |
|
VDD |
VDD 电源电压 |
10~23 |
V |
|
TOA |
工作环境温度 |
-20~85 |
℃ |
|
PO |
最大输出功率 |
0~60 |
W |
电气特性
(TA=25°C, VDD= 16V，除非另作说明)
|
符号 |
参数 |
环境 |
最
小 |
典型 |
最
大 |
单位 |
|
电源电压(VDD Pin) |
|
IST |
启动电流 |
|
|
5.0 |
20.0 |
μA |
|
IOP |
正常工作电流 |
VFB=3V |
|
1.5 |
2.5 |
mA |
|
UVLO_OFF |
开启电压 |
|
12.5 |
13.5 |
14.5 |
V |
|
UVLO_ON |
关闭电压 |
|
6 |
7 |
8 |
V |
|
VDD_PULL |
GATE上拉PMOS导通触发
电压 |
|
|
13 |
|
V |
|
VDD_CLAMP |
VDD引脚钳位电压 |
IVDD=10mA |
30 |
32 |
34 |
V |
|
VDD_OVP |
VDD过压保护电压 |
|
24 |
26 |
28 |
V |
VDD_LATCH_RELE
ASE |
解除LATCH状态的VDD电
压 |
|
|
5 |
|
V |
|
电压反馈 (FB Pin) |
|
IFB |
短路电流 |
VFB=0V |
|
0.4 |
|
mA |
|
VFB |
FB开路电压 |
VFB=OPEN |
|
4.2 |
|
V |
|
DMAX |
最大占空比 |
|
75 |
80 |
85 |
% |
|
VREF_GREEN |
进入PFM模式时基准电压点 |
|
|
1.4 |
|
V |
|
VREF_CRM_H |
退出CRM模式时基准电压点 |
|
|
0.675 |
|
V |
|
VREF_CRM_L |
进入CRM模式时基准电压点 |
|
|
0.575 |
|
V |
|
VOLP |
进入OLP，FB电压 |
|
|
3.5 |
|
V |
|
TOLP |
OLP延迟时间 |
|
80 |
88 |
96 |
ms |
|
电感（CS Pin） |
|
TSS |
软启动时间 |
|
|
4 |
|
ms |
|
TLEB |
前沿消隐屏蔽时间 |
|
|
220 |
|
ns |
|
ZCS_IN |
CS输入阻抗 |
|
|
40 |
|
kohm |
|
TD_OC |
过流检测延迟时间 |
|
|
120 |
|
ns |
|
VTH_L |
峰值限制低端电压
（DMIN=0%） |
|
|
0.75 |
|
V |
|
VTH_H |
峰值限制高端电压
（DMAX=80%） |
|
|
0.9 |
|
V |
|
振荡器 |
|
FOSC |
PWM工作时频率 |
|
60 |
65 |
70 |
kHz |
|
FPFM |
PFM工作最低频率 |
|
|
22 |
|
kHz |
|
ΔFVDD |
频率VDD电压稳定性 |
|
|
1 |
|
% |
|
ΔFTEMP |
频率温度稳定性 |
-30-100℃ |
|
1 |
|
% |
|
FJITTER |
频率抖动 |
|
-4 |
|
4 |
% |
|
门驱动输出(GATE Pin) |
|
VOL |
GATE输出低电平 |
VDD=14V, IO=5mA |
|
|
1 |
V |
|
VOH |
GATE输出高电平 |
VDD=14V, IO=5mA |
6 |
|
|
V |
|
TR |
上升时间1 |
CL=1nF |
|
123 |
|
ns |
|
TF |
下降时间1 |
CL=1nF |
|
71 |
|
ns |
|
VG_CLAMP |
GATE输出钳位电压 |
VDD=20V |
|
12 |
|
V |
|
过温保护（RT） |
|
IRT |
RT端直流偏置电流 |
|
|
100 |
|
μA |
|
VTH_OTP |
过温保护检测电压 |
|
0.95 |
1 |
1.05 |
V |
|
TD_OTP |
过温检测防误触发屏蔽时间 |
|
|
32 |
|
CLK |
|
VRT_NC |
RT悬空电压 |
|
|
2.3 |
|
V |
|
VTH_OVP |
外围可调OVP直流电压 |
|
|
4 |
|
V |
工作原理描述
启动电流和欠压锁定
CR6855L 是一款高集成度、低功耗的电流模式 PWM 控制芯片，该芯片适用于离线式 AC-DC 反激拓扑的中小功率电源模块。芯片内置固定 65kHz 工作频率；在轻载和无负载情 况下自动进入 PFM 和 CRM，这样可以有效减小电源模块的待机功耗，达到绿色节能的目的。 CR6855L 具有很低的启动电流，因此一个 2M 欧姆的启动电阻和一个 10μF/50V 电容器相配 合可以有效保证 VDD 电压正常启动。
CR6855L的启动/关闭电压被设定在13.5V/7V。启动时，VDD电容器必须通过启动电阻 充电高于13.5V，关闭时，VDD电容上的电压必须低于7V。这6.5V的迟滞电压有效地保证了 芯片能够正常启动。
绿色节能
对小功率反激电源而言，主要的待机损耗包括传导损耗、开关损耗和控制芯片的损耗， 而这些损耗都和开关频率有关。在轻负载或者无负载时，降低PWM工作频率，可以减小待 机功耗。为了实现小于100mW的待机功耗，CR6855L采用了PWM、PFM 和CRM相结合的 控制方法：在中等负载或重载时，CR6855L工作在PWM模式，频率为65kHz ，通过调节脉 冲宽度控制输出电压。 FB 电压随着负载减小而减小，当 FB反馈电压小于设定电压值 VREF_GREEN时，内部模式控制器进入PFM，振荡器的工作频率随着负载的降低而降低，并最 终嵌位在22kHz附近。为了进一步降低待机功耗，CR6855L引入一种周期复位技术，当FB端 的反馈电压进一步降低到小于VREF_CRM_L时，内部逻辑电路在PWM的下降沿对寄存器复位， 在PWM上升沿通过检测输出电压值对寄存器置位。内部振荡器频率保持不变，逻辑电路将 会复位一些脉冲以至于在输出GATE的实际频率降低，从而进一步降低待机功耗。
同步斜坡补偿
电流模式控制比普通的电压模式控制具有很多优点，但是同样存在着一些缺点。特别是 当PWM占空比大于50 %,整个控制环路可能变得不稳定,抗干扰性能变差。CR6855L内置一个 同步的斜坡补偿可以提高系统的稳定性，防止电压毛刺产生的次谐波振荡。
短路保护和过载保护
CR6855L提供了一个较好的短路和过载保护功能，当短路或过载发生的时候，FB反馈 引脚的电压将会升高，当电压超过3.7V，内部探测电路检测到该状态并延迟88ms以后发出 一个信号控制关断GATE输出，然后VDD电压跌破UVLO_ON电路重启。
软启动
每一次VDD电源启动瞬间，CR6855L芯片内部都将触发软启动功能，即在VDD电压达 到UVLO_OFF以后，在大约4ms时间内，峰值电流从0上升到最大值峰值电流，以减少电源启 动期间功率管电压应力。注意：无论何种保护导致的VDD再次启动，都必将触发软启动功 能。
前沿消隐(LEB)
开关管的每次开启不可避免带来开关毛刺，它通过RCS采样后，对内部逻辑电路带来干 扰，引起内部寄存器的误动作。为了消除开关毛刺的影响，CR6855L中设计了220ns的前沿 消隐电路，它可以代替传统的外接RC滤波电路，节省外围元件。
过压保护 (OVP)和过温保护（OTP)
为了提高芯片的可靠性，CR6855L中集成了VDD过压保护和外围可调的过温保护功能， 当发生VDD过压保护或者过温保护的时候，芯片关闭GATE输出，并进入LATCH锁存保护状 态，在此状态下，GATE端始终没有输出波形，只有通过拔掉交流输入电压并且将VDD端电 压降低到小于4V以下之后，再接通交流输入电压，等VDD端电压上升到大于UVLO_OFF电压 以后才能解除LATCH锁定状态。
输出驱动和软钳位
CR6855L 输出采用图腾柱结构驱动外围功率 MOS 管；为了减小驱动时的贯通电流，引 入了死区时间，如图：当一个 NMOS 关断后，另外一个 NMOS 才开启；同时，为了保护外 围的功率管不会发生栅击穿和钳位齐纳管的电流饱和，在输出上采用了软钳位技术。
低电磁干扰技术（Low EMI）
CR6855L引进了频率低电磁干扰技术。如下图所示，内部振荡器频率可自行调节。整个 上升周期包括128脉冲，抖动范围在-4%到+4%。因此这个功能可以使对电源模块的电磁干扰 降到最低。
尺寸描述
|
符号 |
毫米 |
英寸 |
|
|
最小 |
典型 |
最大 |
最小 |
典型 |
最大 |
|
A |
|
|
5.334 |
|
|
0.210 |
|
A1 |
0.381 |
|
|
0.015 |
|
|
|
A2 |
3.175 |
3.302 |
3.429 |
0.125 |
0.130 |
0.135 |
|
b |
1.470 |
1.524 |
1.570 |
0.058 |
0.060 |
0.062 |
|
b1 |
0.380 |
0.460 |
0.510 |
0.015 |
0.018 |
0.021 |
|
D |
9.017 |
9.271 |
10.160 |
0.355 |
0.365 |
0.400 |
|
E |
7.620 |
7.870 |
8.25 |
0.300 |
0.310 |
0.325 |
|
E1 |
6.223 |
6.350 |
6.477 |
0.245 |
0.250 |
0.255 |
|
e |
2.500 |
2.540 |
2.580 |
0.098 |
0.100 |
0.102 |
|
L |
2.921 |
3.302 |
3.810 |
0.115 |
0.130 |
0.150 |
|
eB |
8.509 |
9.017 |
9.525 |
0.335 |
0.355 |
0.375 |
|
θ? |
0? |
7? |
15? |
0? |
7? |
15? |
|
符号 |
单位（毫米） |
单位（英寸） |
|
|
最小 |
最大 |
最小 |
最大 |
|
A |
0.700 |
1.150 |
0.028 |
0.045 |
|
A1 |
0.000 |
0.100 |
0.000 |
0.004 |
|
B |
1.397 |
1.803 |
0.055 |
0.071 |
|
b |
0.300 |
0.559 |
0.012 |
0.022 |
|
C |
2.591 |
3.000 |
0.102 |
0.118 |
|
D |
2.692 |
3.099 |
0.106 |
0.122 |
|
e |
0.838 |
1.041 |
0.033 |
0.041 |
|
H |
0.080 |
0.254 |
0.003 |
0.010 |
|
L |
0.300 |
0.610 |
0.012 |
0.024 |
|
产品型号 |
封装类型 |
包装材质 |
一管 |
一盒 |
一箱 |
|
CR6855L |
DIP-8L |
料管 |
50 |
2000 |
20000 |
|
产品型号 |
封装类型 |
包装材质 |
一盘 |
一盒 |
一箱 |
|
CR6855L |
SOT23-6L |
编带 |
3000 |
30000 |
120000 |
产品最小订购量为30000片，即一盒的芯片数
