CL120020W原边控制高精度恒流PWM控制
概述
CL1200是一款性能优异的原边反馈控制器,它集成了多种保护功能。CL1200最大限度地减少了系统元件数目并 采用SOT-23-6L封装,这些使得CL1200较好地应用于低成本的设计中。CL1200具有低电流启动功能、电流采样LEB 和内部斜率补偿。同时,CL1200具有过压保护功能,以防止电路在异常情况下被损坏。
特性
◆ ±3%恒流精度
◆原边反馈省去TL431和光耦以降低成本
◆低启动电流:5μA(典型值)
◆低工作电流:2mA(典型值)
◆可调输出恒定电流
◆峰值电流模控制
◆补偿变压器电感容差
◆内置频率抖动技术改善EMI
◆内置软启动功能
◆内置前沿消隐电路(LEB)
◆逐周期电流限制
◆欠压锁定(UVLO)
◆VDD OVP保护功能
◆VDD电压钳位功能
应用
◆LED灯具
◆其它LED照明
CL1200采用SOT-23-6L封装
管脚描述
管脚号 |
管脚名 |
描述 |
1 |
GND |
接地端 |
2 |
GD |
外置功率MOSFET驱动端 |
3 |
CS |
变压器原边电流采样端 |
4 |
FB |
输出电压反馈输入端 |
5 |
COMP |
误差放大器的输出端,用于环路补偿 |
6 |
VDD |
电源 |
最大额定值 (注)
参数 |
范围 |
电源电压 |
-0.3 V to VDDCLAMP |
齐纳电压钳位连续电流 |
10 mA |
COMP脚电压 |
-0.3 V to 7 V |
CS脚电压 |
-0.3 V to 7 V |
FB脚电压 |
-0.3 V to 7 V |
最小/最大工作结温TJ |
-40 ℃ to 125 ℃ |
最小/最大存储温度Tstg |
-55 ℃ to 150 ℃ |
焊接温度(焊锡,10秒 ) |
260 ℃ |
封装耗散等级
封装 |
RθJA (℃/W) |
SOT-23-6L |
208.2 |
注:超出“最大额定值”可能损毁器件。推荐工作范围内器件可以工作,但不保证其特性。长时间运行在最大额定条件
下可能会影响器件的可靠性。
电气特性
(如果没有特殊说明,环境温度= 25℃,
输入电压=16V)
符号 |
参数 |
测试条件 |
最小值 |
典型值. |
最大值 |
单位 |
电源电压(VDD电压) |
IST |
待机电流 |
VDD=13V |
|
5 |
20 |
uA |
IOP |
工作电流 |
FB=2V, CS=0V,VDD=18V |
|
2 |
3 |
mA |
VUVLO(ON) |
进入欠压锁定电压 |
VDD电压下降 |
8.2 |
9.0 |
10.5 |
V |
VUVLO(OFF) |
退出欠压锁定电压 |
VDD电压上升 |
13.5 |
14.8 |
16.0 |
V |
VDDCLAMP |
电源最大工作电压 |
IDD=10mA |
27 |
28.5 |
30 |
V |
VOVP |
过电压保护电压 |
使VDD上升至栅极关断 |
26 |
27.5 |
29 |
V |
电流检测输入 |
tLEB |
前沿消隐时间 |
|
|
625 |
|
ns |
Vth_OC |
过电流阈值 |
|
880 |
910 |
940 |
mV |
tD_OC |
过流动作延迟 |
|
|
110 |
|
ns |
ZSENSE_IN |
输入阻抗 |
|
50 |
|
|
kΩ |
tSS |
软启动时间 |
|
|
17 |
|
ms |
频率 |
fNOM |
系统最大开关频率 |
|
|
55 |
|
kHz |
fSARTUP |
|
FB=0V, COMP=5V |
|
14 |
|
kHz |
Note 1
△f/fOP |
频率抖动范围 |
|
|
±6 |
|
% |
栅极驱动器输出 |
VOL |
输出低电平 |
Io=20mA |
|
|
1 |
V |
VOH |
输出高电平 |
Io=20mA |
8 |
|
|
V |
VOUT_CLAMP |
输出钳位电压 |
|
|
16 |
|
V |
tOR |
输出上升时间 |
CLOAD=0.5nF |
|
650 |
|
ns |
tOF |
输出下降时间 |
CLOAD=0.5nF |
|
40 |
|
ns |
Note1: fOP为芯片实际工作频率。
使用说明
CL1200是一款高集成度的原边反馈PWM控制芯片,其可有效提高低功率反激变换器的性能。原边反馈拓扑结构 可简化外围电路设计。由于CL1200采用原边采样和校准,因此不需要TL431和光耦合器。在无次级反馈电路下,准确 地实现恒流控制。CL1200具有频率抖动功能,其可提高系统的EMI性能。
●欠压锁定
CL1200采用一个欠压锁定比较器实现检测VDD脚位的电压。以保证供应电源足够运行CL1200 PWM控制器和驱动 功率MOSFET。欠压锁定为了在启动时电源电压出现骤降的情况下保护芯片,开启和关闭阈值分别为9V和14.8V。
●软启动
CL1200采用了内部软启动以尽量减少在电源启动时的部分电气过应力。软启动的时长设定为17ms。当VDD电压 达到VUVLO(OFF)时,控制算法将使峰值电压阈值逐渐从几乎为零的值上升到正常设置的0.91V。而且每次重新启动都有 一个软启动过程。
●恒流工作
CL1200芯片逐周期检测变压器原边的峰值电流,CS端连接到内部的峰值电流比较器的输入端,与内部阈值电压 VTH_OC进行比较,当CS电压达到内部检测阈值时,功率管关断。
LED输出电流计算公式为:
其中:IOUT为系统输出端的输出电流。
RCS为CS与GND之间的电阻。
OUT
4 RCS NS
NP和NS为变压器主端和次端线圈的匝数。
●电感校正电路
在初级励磁电感过高或过低时,CL1200将通过调节振荡器频率自动对此进行补偿。由于这个控制器用于在非连续 导通模式下工作,因此输出功率与设定初级电感直接成正比,并可通过调节开关频率对其容差进行完全补偿。
●频率抖动改善EMI
CL1200具有频率抖动功能(调节开关频率),采用CL1200芯片的设计可实现系统的EMI性能与成本间的优化。
●电流检测和前沿消隐
CL1200提供了逐周期电流限制,CS引脚的采样电阻对开关电流进行侦测。在功率开关导通时,采样电阻上会出现 开启尖峰。为避免由开启尖峰所引起的误操作,采用在功率开关导通后屏蔽CS引脚采样信号625ns来实现。在屏蔽期 间电流采样比较器输出被置位,芯片驱动端不会关闭。
●栅极驱动器
CL1200的GD脚位用于驱动外部功率MOSFET管。GD驱动端采用内置的图腾柱栅极设计。软驱动设计可有效降低 芯片的热损耗、提高了效率和增加了可靠性。驱动输出端被内置齐纳二极管钳位在16V,以避免功率MOSFET管栅端 出现过压信号而损坏。
●控制保护
良好的电源供应系统所不可或缺的可靠性是由其丰富的保护功能实现的。CL1200包括了逐周期电流限制(OCP), VDD电压钳位功能,软启动电源和欠压锁定等特性。CL1200工作电源VDD由变压器辅助绕组提供,当VDD电压低于 UVLO(ON)时,芯片的输出自动关闭,而VDD转换为由启动电阻供电,当VDD上升至足够高时,电源重新启动。