应用方案
APLICATIONS
低功耗M6362A高性能电流模式PWM控制器应用原理
发表于:2018-05-23

M6362A是一款能耗小于75mW的待机功耗,拥有六级高能效。较高转化率的100W以内的内置电流模式PWM控制器

应用方向:

离线式AC/DC反激变换器
电视及监视器电源
笔记本电脑适配器,

手机充电器、上网本充电器。各类穿戴设备充电器

机顶盒点烟管理器

开放式开关电源,

存储设备电源

原理描述:

M6362A 是一款高度集成的电流模式PWM 控制IC,主要用于高性能、低待机功耗和低成本的离线反激式电

源适配器。

启动电流和启动控制

M6362A 的启动电流设计得非常低,VCC 可以在UVLO 阈值水平上充电,设备快速启动。因此,可以用一

个大的值启动电阻器来最大限度地减少功耗,并能在应用中实现可靠的启动。

工作电流

M6362A 的工作电流为2.5 ma(典型)。利用M6362A 低运行电流和“扩展突发模式”控制功能实现了良好的效

率。

软启动

M6362A 内部具有2ms(典型)软启动,以减弱启动时电源供应的电压应力。它在开机时被激活。当VCC 到达

UVLO(OFF)时,CS 峰值电压从0.05 v 逐渐增加到最大水平。每一次重启之后都会有一个软启动。

频率调整及EMI

M6362A 中具有频率变换(开关频率调制)功能。系统振荡频率被严格调制,避免进入音频范围。频率的扩展

调制将电磁干扰减小到最小,从而降低了应用系统的设计难度。

高效率的复合工作模式

M6362A 是一种多模式的控制器。芯片根据FB 引脚电压改变来改变工作模式。在正常操作条件,芯片在传统

固定频率(65 khz)PWM 模式。当输出负载电流降低时,芯片从PWM 模式顺利进入绿色模式。在这种模式下,开

关频率将从65KHz 线性下降到25KHz,同时通过PRT 脚监测辅助绕组上的电压状况可以实现谷底导通模式工作,

从而开关损耗最小化,实现了高转换效率。

在轻负荷或无载工况下,开关式电源的大部分功率耗散是由MOSFET 的开关损耗以及变压器的磁芯和控制

电路的线路损耗。功率损耗的大小与开关频率成正比。降低开关频率从而减小功率损耗,进而节省能量,达到整

体能耗降低的目的。

开关频率在空载或轻负荷情况下内部自动进行检测调整。开关频率在轻载/空载条件下降低,以提高转换效率。

在轻负荷或无负载情况下,FB 电压降低到Vref_burst_L(进入突发模式阈值电压)以下,系统进入突发模式工作。

当FB 电压返回到Vref_burst_H(退出突发模式阈值电压)以上时,Gate 驱动输出开关。否则,门驱动器仍处于关

闭状态,以尽量减少开关损耗,并将运行功耗降低到最大限度。

退磁检测

通过PRT 脚对辅助绕组的电压情况进行监测,检测变压器磁芯消磁情况。这种电压具有回返极性。在导通

时间(由CS 电压和FB 电压决定)之后,开关就关闭了,反激退磁过程开始。反激退磁过程之后,辅助绕组残余电

压近似表现为跟随频率的振荡形式1/2π LpCd 。Lp 是变压器初级绕组的自身电感,Cd 是开关结点折合电容。

典型的检测方式是检测PRT 脚- 50mv 的电平。当PRT 的电压低于- 50mv 时,可以通过检测识别判定为消磁过

程中一个可能的“谷”。

M6362A

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7 / 9 V1.0 版

电流设置和前沿消隐

在M6362A 电流模式的PWM 控制中提供了逐周期的电流限制。开关电流通过检测电阻检测到SEN

pin。在初始的内部功率MOSFET 上,由于存在缓冲二极管反向恢复和功率MOSFET 的浪涌门极电流,

内部的前缘消隐电路将感应电压峰值降低。在消隐期间内峰值电流限制比较器是禁用的,同时又不关闭

内部功率MOSFET。整个系统的PWM 占空比由电流检测输入电压和FB 输入电压共同决定。

内部同步斜率补偿

内置的斜率补偿电路为PWM 的电流检测增加斜率补偿。这大大改善了闭环CCM 工作模式的稳定

性,防止次谐波振荡,从而降低输出纹波电压。

驱动

功率MOSFET 是由芯片专门的开关控制驱动信号驱动的。太弱的栅极驱动力度会导致MOSFET

的产生较高的导通应力和开关损耗,而太过强的驱动力度会导致强烈的电磁干扰,一个很好的权衡折衷

是通过内置的图腾柱设计,使驱动输出具有合适的输出强度和死时间控制,降低开关损耗。EMI 系统的

设计也更容易实现。

保护控制

良好的供电系统及可靠性是通过完善的自动恢复保护功能实现的,包括逐周期电流限制(OCP),

VDD 欠压锁定保护(UVLO),过温度保护(OTP),VDD 和输出过电压保护(OVP)。专利的OCP 补偿技

术为线路提供电压补偿,以实现对通用全电压输入范围的恒定输出功率的限制。当FB 输入电压大于

Td_OLP 超过功率限值阈值时,控制电路会关闭输出。当VDD 电压降至UVLO 极限时,它重新启动。


blob.png

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Symbol

Dimensions In Millimeters

Dimensions In Inches

Min

Max

Min

Max

A

1.000

1.450

0.039

0.057

A1

0.000

0.150

0.000

0.006

A2

0.900

1.300

0.035

0.051

b

0.300

0.500

0.012

0.020

c

0.080

0.220

0.003

0.009

D

2.800

3.020

0.110

0.119

E

1.500

1.726

0.059

0.068

E1

2.600

3.000

0.102

0.118

e

0.950 (BSC)

0.037 (BSC)

e1

1.800

2.000

0.071

0.079

L

0.300

0.600

0.012

0.024

θ

0º

0º



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