CR6884高性能绿色节能PWM控制器
特性
l 较低的启动电流 (大约 3μA)
l 较低的工作电流 (大约 2.5mA)
l 软启动减少开机时MOSFET的漏源电 压应力
l VDD过压保护和输出过压保护功能
l 内部过热保护和外部可编程过热保护
l PWM&PFM&CRM 控制模式
l 内建同步斜波补偿,消除次谐波震荡
l 内建频率抖动功能,降低EMI
l 65kHz开关频率
l 内置LEB电路
l 线电压补偿
l 过载保护
l 峰值负载输出控制
l SOT23-6L封装
基本应用
l AC/DC适配器
l 电视及监视器电源
l 打印机
l 存储设备电源
产品描述
CR6884 是电流模式 PWM 控制器,是一款高集成度、低待机功耗的功率电源模块。 CR6884 轻载时会降低频率,最低频率 25kHz 以消除音频噪声,提高了系统的效率。CR6884 提供了完整的保护功能,如 cycle-by-cycle 电流限制、OCP、OTP、OVP、UVLO 等,软启 动功能可以减少系统启动时 MOSFET 的应力;前沿消隐时间简化了系统应用。通过频率抖 动和软驱动电路的设计,降低开关噪声,简化了 EMI 设计。CR6884 提供 SOT23-6L 的封装。
管脚描述
|
管脚序号 |
符号 |
描述 |
|
1 |
GND |
地 |
|
2 |
FB |
电压反馈脚,和 CS 共同决定输出占空比,同时此脚控制系统工
作频率。 |
|
3 |
PRT |
外接过热保护和输出电压保护检测脚 |
|
4 |
CS |
电流检测脚,连接电阻在 MOSFET 的源和地之间检测电感电流。 |
|
5 |
VDD |
电源脚 |
|
6 |
GATE |
栅驱动外接功率 MOSFET |
极限参数
|
符号 |
参数 |
值 |
单位 |
|
VDD |
电源电压 |
-0.3 to 30 |
V |
|
ICLAMP |
电源电压箝位电流能力 |
10 |
mA |
|
VFB |
FB脚输入电压 |
-0.3 to 7V |
V |
|
VCS |
CS脚输入电压 |
-0.3 to 7V |
V |
|
VPRT |
PRT脚输入电压 |
-0.3 to 7V |
V |
|
TL |
焊接温度 |
10s |
260 |
℃ |
|
TSTG |
工作结温范围 |
-20 to + 150 |
℃ |
推荐工作环境
|
符号 |
参数 |
最小~最大 |
单位 |
|
VDD |
VDD电压 |
12~26 |
V |
|
TOA |
工作温度 |
-20~85 |
℃ |
电学参数
(TA=25°C 除非特别说明 VDD = 18V)
|
符号 |
参数描述 |
测试条件 |
最小 |
典型 |
最大 |
单位 |
|
电源部分 (VDD Pin) |
|
IST |
启动电流 |
UVLO_OFF-1V |
|
3.0 |
10.0 |
μA |
|
IOP |
工作电流 |
VFB=3V |
|
2.5 |
3.0 |
mA |
|
IOP_BURST |
Burst 模式是工作电流 |
CS=0,fb=0.5 |
|
0.55 |
0.75 |
mA |
|
UVLO_OFF |
系统启动 VDD 电压 |
|
21.5 |
23 |
24.5 |
V |
|
UVLO_ON |
系统关断 VDD 电压 |
|
7 |
8 |
9 |
V |
|
VPULL_UP |
GATE 上拉 PMOS 开启时
VDD 电压 |
|
|
10 |
|
V |
|
VDD_OVP |
VDD 过压保护 |
|
26.5 |
28 |
29.5 |
V |
|
VDD_CLAMP |
VDD 箝位 |
IVDD=10mA |
31 |
32 |
33 |
V |
|
|
|
AVCS |
PWM 输入增益 △FB/△
CS |
|
|
3.5 |
|
V/V |
|
IFB |
FN 短路电流 |
VFB=0V |
|
250 |
|
μA |
|
VFB |
FB 开路电压 |
VFB=Open |
|
4.8 |
|
V |
|
DMAX |
最大占空比 |
|
74 |
78 |
81 |
% |
|
VREF_GREEN |
进入 PFM 时的 FB 电压 |
|
|
2.1 |
|
V |
|
VBURST_H |
退出 CRM 时 FB 电压 |
|
|
1.33 |
|
V |
|
VBURST_L |
进入 CRM 时的 FB 电压 |
|
|
1.23 |
|
V |
|
VOLP |
过载保护时 FB 电压 |
|
|
4.4 |
|
V |
|
TOLP |
过载保护延迟时间 |
|
|
15 |
|
ms |
|
电流检测部分(CS Pin) |
|
SST |
软启动时间 |
|
|
4 |
|
ms |
|
TLEB |
前沿消隐时间 |
|
|
300 |
|
ns |
|
TD_OC |
过流检测延迟时间 |
|
|
90 |
|
ns |
|
VTH_OC |
0 占空比时过流检测阈值
电压 |
|
0.43 |
0.45 |
0.47 |
V |
|
VTH_OC_CLAMP |
过流检测箝位电压 |
|
|
0.72 |
|
V |
|
VGND_OPEN |
GND 开路检测阈值 |
|
|
0.3 |
|
V |
|
TD_GND_OPEN |
GND 开路检测延迟时间 |
|
|
20 |
|
μs |
|
TD_OCP |
过流保护锁定延迟时间 |
|
|
60 |
|
ms |
|
内部热保护 |
|
OTP |
过热保护检测的温度 |
|
|
150 |
|
℃ |
|
HYS. |
过热保护检测迟滞 |
|
|
30 |
|
℃ |
|
保护部分(PRT pin) |
|
IRT |
外接过热保护检测 PRT 输
出电流 |
|
95 |
100 |
105 |
μA |
|
|
|
VOTP |
外接过热保护检测电压阈
值 |
|
0.95 |
1.0 |
1,05 |
V |
|
TDOTP |
外接过热保护检测延迟时
间 |
|
|
5 |
|
cycles |
|
IOVP |
输出过压保护电流阈值 |
|
|
70 |
|
μA |
|
TD_OVP |
输出过压保护检测延迟时
间 |
|
|
5 |
|
cycles |
|
Gate pin |
|
VOL |
输出低电平 |
IO=5mA |
|
|
1 |
V |
|
VOH |
输出高电平 |
IO=20mA |
6 |
|
|
V |
|
VCLAMP |
输出箝位电压 |
|
|
12 |
|
V |
|
TR |
|
CL=1nF |
|
120 |
|
ns |
|
TF |
|
CL=1nF |
|
30 |
|
ns |
|
振荡器部分 |
|
FOSC |
PWM 频率 |
|
60 |
65 |
70 |
kHz |
|
FPFM |
PFM 时 最小频率 |
|
|
25 |
|
kHz |
|
FOSC_PK |
PWM 峰值频率 |
|
|
142 |
|
kHz |
|
ΔFVDD |
VDD 对 PWM 频率的影响 |
|
|
1 |
|
% |
|
ΔFTEMP |
温度对 PWM 频率的影响 |
-30-100℃ |
|
1 |
|
% |
|
ΔFJITTER |
频率抖动范围 |
|
-6 |
|
6 |
% |
|
SST |
软启动频率 |
|
|
30 |
|
ms |
|
FJITTER |
频率抖动周期 |
|
|
32 |
|
Hz |
工作原理描述
CR6884 是高集成度低成本电流模式 PWM 控制器, AC/DC 反激式电源控制应用。固 定 65kHz 开关频率,在轻载或无负载时工作在 PFM/CRM (Cycle Reset Mode) ,减小的系统 损耗,达到绿色节能的目的。 IC 集成了丰富的保护功能,简化了电路系统应用设计。
启动部分
芯片启动电流很小,一次可以用较大的启动电阻,既能满足启动需要,又可以达到减小 功率损耗的目的。当 VDD 上的电容电压达到启动电压,IC 启动,以后 VDD 就由辅助绕组 提供能量。
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。CR6884 采用了 PWM、PFM 和 CRM 相结合的控制方法:在中等负载或重载时, CR6884 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,并最终箝位在 23kHz 附近。为了进一步 降低待机功耗,CR6884 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 VBURST_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。
CR6884 具有峰值功率输出模式,即当负载突然增大,FB 电压上升,频率也随之上升,最大 可达 142kHz,增大输出功率。
内部同步斜波补偿
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。CR6884 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。
外部 OTP 和输出 OVP 检测
CR6884 提供了一个精确的输出短路保护和系统过热保护功能,此功能通过 PRT 脚实检 测,通过频分复用技术分别检测 OTP 和 OVP。在过热保护检测中,当 PRT 脚电压小于 1V 并延迟 5 个周期,进入过热保护锁定状态。连接电阻 ROVP 在辅助绕组和 PRT 之间可以检测 输出过压保护,如果此电阻上流向 RPT 的电流超过 70μA,5 个开关周期后会触发输出过压 保护。调节此电阻的大小,可以设置不同的输出过压保护点。
软启动
VDD 电源启动瞬间,CR6884 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,CR6884 中设计了 250ns 的前沿 消隐电路,它可以代替传统的外接 RC 滤波电路,简化外围设计。
功率输出
CR6884 采用特殊的驱动输出,采用软驱动模式,降低功率 MOSFET 开关噪声,同时减 小了功率 MOSFET 开关损耗。同时采用抖动方式,降低的工作噪声,简化 EMI 设计。
保护功能
CR6884 提供了丰富的保护功能,比如 cycle-by-cycle 电流限制、OCP、UVLO、OTP 和 OVP 等。
当输出过载或短路发生时,FB 电压会上升,当 FB 大于 4.4V,并持续 15ms,内部的过 功率保护电路触发并关断 GATE,系统处于锁定状态,直到 VDD 将到 5V 以下系统才能重 新启动。
当 GND 开路时,GND 的电压会高于 CS 电压,如果 GND 的电压高于 CS 电压 0.3V 并
持续 20μs,将触发芯片的 GND 开路保护功能,并关断 IC。
降低 EMI 技术
CR6884 具有频率抖动功能,即开关频率以 65K 为中心频率,在±6%的范围内小幅变化, 从而分散了谐波干扰能量。扩展的频谱降低了窄带 EMI,简化了系统的设计。
|
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 |
一盘 |
一盒 |
一箱 |
|
CR6884 |
SOT23-6L |
编带 |
3000 |
30000 |
120000 |
产品最小订购量为30000片,即一盒的芯片数量。