茂捷M5835兼容士蘭微SD6854

1、描述M5835是一種高性能離線式PWM控制器，主要用于中小功率AC/DC充電器和適配器中。它工作于原邊采樣和調(diào)節(jié)，可省除極間光耦和TL431，其恒壓和恒流控制特性說(shuō)明如下圖。最大輸出功率可達(dá)15W。在恒流控制時(shí)，其電 流和 輸出功率 的 設(shè)定可由SEN腳上的電流取樣電阻Rs來(lái)調(diào)節(jié)； 在恒壓控制時(shí)，利用混合工作模式可以獲得 高效率和高性能。另外，利用 內(nèi)部的導(dǎo)線壓降補(bǔ)償功能可以得到良好的負(fù)載調(diào)整特性。在恒流 模式重負(fù)載工作條件下，器件工作在PFM模式,中負(fù)載和輕負(fù)載，器件可工 作在PWM模式和降頻 模式。特征全電壓范圍內(nèi)，恒壓調(diào)節(jié)精度誤差<5%，恒流調(diào)節(jié)精度誤差<5% 原邊采樣和調(diào)節(jié)

2、，無(wú)需光耦和TL431 可編程CV和CC調(diào)節(jié) 可設(shè)定恒流和輸出功率 內(nèi)置原邊反饋恒流控制 內(nèi)置自適應(yīng)峰值電流調(diào)節(jié) 內(nèi)置原邊變壓器電感補(bǔ)償 可外部調(diào)整的輸出線壓降補(bǔ)償 開(kāi)機(jī)軟啟動(dòng) 內(nèi)置MOS開(kāi)關(guān)管 內(nèi)置前沿消隱電路（LEB） 可逐周期電流限制 帶有回差的欠壓鎖定（UVLO） VDD過(guò)壓保護(hù)（OVP） VDD箝位功能應(yīng)用領(lǐng)域適用于中小功率AC/DC離線式開(kāi)關(guān)電源 手機(jī)充電器 數(shù)碼相機(jī)充電器 小功率適配器 PC、TV等電器的輔助電源 線性調(diào)節(jié)器/替代RCC變換器 恒流LED照明典型應(yīng)用圖圖1典型應(yīng)用圖型號(hào)封裝單電壓180-264V全電壓85-264V開(kāi)放式封閉式開(kāi)放式封閉式M5835SOP-84W3

3、.5W3.5W3WM5836DIP-89W8W8W7.5WM5838DIP-818W13.5W13.5W12W引腳功能描述管腳描述VDD芯片電源輸入COMP誤差放大器輸出，用于環(huán)路補(bǔ)償INV電壓檢測(cè)，外接分壓電阻檢測(cè)輔助繞組電壓，調(diào)整芯片恒壓恒流SEN電流檢測(cè)輸入，通過(guò)檢測(cè)連接SEN到地電阻的電壓來(lái)反映原邊電感電流DRAIN內(nèi)部MOS管漏極，連接到變壓器GND地引腳配置圖2引腳配置圖極限參數(shù)項(xiàng)目值單位最小值最大值VDD直流供電電壓-0.326VVDD齊納嵌位電流10mACOMP輸入電壓-0.37VSEN輸入電壓-0.37VINV輸入電壓-0.37VOTP輸入電壓-0.37V最小/最大工作結(jié)溫-

4、20150最小/最大貯存溫度-55165最高溫度(焊接,10秒)260內(nèi)置MOS管耐壓值650V注：如果器件工作條件超出上述各項(xiàng)極限值，可能對(duì)器件造成永久性損壞。上述參數(shù)僅僅是工作條件的極限值，不建議器件工作在推薦條件以外的情況。器件長(zhǎng)時(shí)間工作在極限工作條件下，其可靠性及壽命可能受到影響。芯片框圖圖3芯片框圖應(yīng)用信息M5835是一顆高性價(jià)比開(kāi)關(guān)電源芯片，用于低功耗離線式AC/DC電源適配器與電池充電器。芯片通過(guò)原邊取樣來(lái)進(jìn)行輸出電壓的調(diào)整，由此可以節(jié)省光耦與TL431。M5835內(nèi)置恒流/恒壓控制電路，由此獲得較高的恒流/恒壓精度，可以滿足絕大部分電源適配器與電池充電器的使用要求。由于具有恒流

5、特性，因此也可以應(yīng)用于LED市場(chǎng)。u 啟動(dòng)電流和啟動(dòng)控制M5835的啟動(dòng)電流非常低，所以VDD端電容電壓可以很快充至開(kāi)啟電壓。啟動(dòng)電路中可以使用一個(gè)大阻值的電阻，在滿足啟動(dòng)要求的同時(shí)，減小工作時(shí)的損耗。u 工作電流M5835的工作電流低至2.5mA，所以VDD啟動(dòng)電容可以取更小值，同時(shí)借助于多工作模式的特點(diǎn)，可以提高整體效率。u 軟啟動(dòng)M5835內(nèi)置有軟啟動(dòng)功能，可以減少系統(tǒng)上電啟動(dòng)時(shí)各元器件的電壓應(yīng)力。當(dāng)VDD電壓達(dá)到UVLO(OFF)時(shí)，芯片內(nèi)部電路會(huì)將峰值電流閾值電壓逐漸提升，具體來(lái)說(shuō)是由接近于0V提升至正常工作時(shí)的0.9V。芯片的每一次重啟都會(huì)伴隨著這個(gè)軟啟動(dòng)過(guò)程。u 恒流/恒壓工作M

6、5835在充電器應(yīng)用中，未充電的電池首先在恒流狀態(tài)下進(jìn)行充電，當(dāng)電池將要充滿時(shí)，充電階段會(huì)轉(zhuǎn)換為恒壓模式。在電源適配器的應(yīng)用中，系統(tǒng)正常只工作于恒壓狀態(tài)。在恒流模式下，系統(tǒng)限定了輸出電流，并且不論輸出電壓如何下降，系統(tǒng)只確保輸出電流恒定。而在恒壓模式下，系統(tǒng)通過(guò)原邊取樣來(lái)進(jìn)行輸出電壓的調(diào)整。u 工作原理為了確保實(shí)現(xiàn)M5835的恒流/恒壓控制，反激電源系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)工作于斷續(xù)模式（DCM）下，具體可以參見(jiàn)前面的典型應(yīng)用圖1。當(dāng)反激系統(tǒng)工作于斷續(xù)模式下，輸出電壓可以通過(guò)輔助線圈來(lái)取樣。在功率MOSFET導(dǎo)通階段，負(fù)載由輸出端電容Co來(lái)提供，此時(shí)原邊電流上升。當(dāng)功率MOSFET關(guān)斷時(shí)，原邊電流按下述等

7、式1.1向副邊傳遞：輔助繞組電壓如下式：通過(guò)在輔助線圈與INV（PIN3）之間設(shè)置電阻分壓電路，輔助線圈的電壓在每個(gè)消磁階段將結(jié)束的時(shí)候被采樣，并且這個(gè)采樣電壓將會(huì)被保持直到下一個(gè)采樣周期。采樣電壓與內(nèi)部EA（誤差放大器）的參考電壓Vref（2.0V）進(jìn)行比較，它們之間的誤差將被放大。EA的輸出端COMP反映了負(fù)載情況，這個(gè)腳上的電壓也決定了PWM的開(kāi)關(guān)頻率，通過(guò)這樣一個(gè)閉環(huán)控制，M5835實(shí)現(xiàn)了對(duì)恒定輸出電壓的控制。當(dāng)取樣電壓低于Vref（2.0V），COMP腳電壓達(dá)到最大值時(shí)，芯片進(jìn)入恒流控制狀態(tài)，開(kāi)關(guān)頻率直接由INV腳采樣電壓決定，實(shí)現(xiàn)了對(duì)恒定輸出電流的控制。u 恒流和輸出功率的調(diào)節(jié)在M

8、5835里，恒流點(diǎn)和最大輸出功率可由SEN端的采樣電阻RS來(lái)調(diào)節(jié)，見(jiàn)典型應(yīng)用圖，輸出功率可以通過(guò)CC點(diǎn)變化來(lái)調(diào)節(jié)，RS大，輸出功率小，RS小，輸出功率大，說(shuō)明見(jiàn)圖3。u 工作開(kāi)關(guān)頻率M5835的開(kāi)關(guān)頻率是根據(jù)負(fù)載的條件和工作模式控制的，無(wú)需外部元件設(shè)定頻率，最大輸出功率時(shí)，開(kāi)關(guān)頻率為60KHz，在DCM方式反激工作情況下，最大輸出功率可由下式給出：這里L(fēng)p為初級(jí)線圈電感，Ip為初級(jí)峰值電流，參考式（3），初級(jí)電感量的變化將導(dǎo)致最大輸出功率的變化和恒流模式下輸出電流的變化，為補(bǔ)償初級(jí)電感偏差的變化，開(kāi)關(guān)頻率將有內(nèi)部環(huán)路鎖定，如下式：由于Tdemag和電感成反比，可使Ip和fsw乘積為恒定。所以在

9、恒流模式下，原邊電感的變化不會(huì)影響最大輸出功率和恒流輸出，即可補(bǔ)償初級(jí)電感偏差±10%以上。u EMI頻率抖動(dòng)的改良在M5835里，可以進(jìn)行頻率抖動(dòng)控制（開(kāi)關(guān)頻率調(diào)制），從而分散噪聲的頻譜分布，分散的頻譜將EMI減至最小，更容易設(shè)計(jì)系統(tǒng)。u 電流調(diào)節(jié)和輸出波形毛刺處理在M5835里，設(shè)置有逐周期電流限制電路，這個(gè)開(kāi)關(guān)電流由SEN腳上的采樣電阻檢測(cè)。在功率MOS管打開(kāi)初期，內(nèi)部的前沿消隱電路可以消除采樣信號(hào)中的電壓尖峰，所以在SEN輸入上不再需要外接RC濾波器，PWM占空周期由SEN輸入電壓和EA輸出電壓決定。u 可設(shè)定的線壓降補(bǔ)償在M5835內(nèi)建了線壓降補(bǔ)償電路，以此取得更好的負(fù)載調(diào)

10、整率。內(nèi)部的補(bǔ)償電流流入外部電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，由此在INV腳產(chǎn)生一個(gè)抵消電壓。補(bǔ)償電流與COMP腳的電壓成反比，也就意味著與輸出負(fù)載成反比，輸出線壓降補(bǔ)償由此實(shí)現(xiàn)。當(dāng)輸出由滿載向空載變化時(shí)，INV腳產(chǎn)生的補(bǔ)償電壓也會(huì)增大。值得注意的是，通過(guò)改變INV腳分壓網(wǎng)絡(luò)中的電阻值，可以達(dá)到不同的補(bǔ)償效果，獲得所需的負(fù)載調(diào)整率。圖1中R5的推薦阻值范圍為5004.7K之間，R6根據(jù)式1.5計(jì)算：u 保護(hù)控制一個(gè)良好的電源系統(tǒng)，其可靠性好是必要的，即需要有一個(gè)完整的保護(hù)系統(tǒng)，主要包括逐周期電流限制（OCP），VDD箝位，電源軟啟動(dòng)，欠電壓鎖定（UVLO）等。VDD電壓由輔助繞組產(chǎn)生，當(dāng)VDD電壓低于UVLO（O

11、N）時(shí)M5835的輸出就會(huì)關(guān)閉。電氣參數(shù)(Ta=25oC,其余情況會(huì)做說(shuō)明)項(xiàng)目參數(shù)測(cè)試條件最小典型最大單位供電電壓(VDD)I_StartupVDD啟動(dòng)電流VDD=13V520uAI_VDD_Ops工作電流INV2V,SEN=0V,VDD=18V23mAVDD_OFF欠壓鎖存開(kāi)啟VDD上升13.514.816.0VVDD_ON欠壓鎖存結(jié)束(恢復(fù))VDD下降8.29.010.5VVpull_up上拉PMOS啟動(dòng)13VVdd_ClampVDD最大工作電壓IVDD10=mA2728.530VOVP(ON)過(guò)壓保護(hù)電壓VDD升高直到DRV時(shí)鐘關(guān)閉2627.529V電流傳感輸入TLEBLEB時(shí)間625nsVth_oc過(guò)流門(mén)限800910940mVTd_ocOCP傳送延時(shí)110nsZsense_N輸入阻抗50KT_ss軟啟動(dòng)時(shí)間17ms頻率部分Freq_Ma5IC最大頻率556065KHZFreq_Nom系統(tǒng)正常開(kāi)關(guān)頻率50KHZFreq_startupINV=