TEA1752数据中文.docx
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TEA1752数据中文
TEA1752
GreenChipMSMPS开关电源控制芯片
Rev.02—24June2010
产品数据手册
1.概述:
GreenChip川是第三代绿色开关电源(SMPS)控制芯片。
TEA1752T和TEA1752LT)将功率因数校正(PFC控制器和反激式(FLYBACK开关电源控制器集成在一起。
它的集成度高,外接元件少,因而使电源设计的成本低设计简便。
其特殊置的绿色功能使其在任何功率等级时的效率都很高。
在大功率时它保持在谷底转
换的准谐振状态,在低功率时反激控制器减少工作频率同时功率因数控制器关闭使整个变换器其保持在高效率。
在低功耗条件下反激控制器减少工作频率同时并限制峰值电流到可调节的最小值。
这就
确保了在低功率时也高效,使其有良好的待机性能和减小了变压器的噪声。
TEA1752(L)T为多片模式(MCM,部含有2片。
专有的高压BCD80工艺使其可以直接从整流后的主高压供电线路高效绿色的起动。
片第二个低压工艺则实现精确的高速保护和控制
功能。
TEA1752(L)T外接元件很少,可以很容易的设计出250W以下高效可靠的电源。
2.特点
2.1与众不同的特点
■集成功率因数校正PFC和反激式开关电源控制器。
■世界电压输入围(70-276VAC。
■两段升压PFC和准确的最大输出电压。
(NXP半导体专利,US专利号:
US7575280)■集成度高,外接元件少,性价比好。
■可调节PF(关断延时。
2.2绿色特性■片上启动电流源。
2.3PFC部分的绿色特性■采用谷电压/零电压转换,使开关损耗最小。
(NXP半导体专利,US专利号:
US6256210)
频率限制以减小开关损耗。
■在反激输出端负载很低时PFC功能关闭。
2.4反激部分的绿色特性■采用电压谷转换使开关损耗最少。
(NXP半导体专利,US专利号:
US6256210)
■氐功率输出时固定最小峰值电流同时频率减小以保持稳定的高效率。
2.5保护特性■系统出现故障时安全再启动模式。
■对PF(控制器和FLYBAC反激转换都进行去磁均值检测实现连续模式保护。
(NXP半导体专
禾US专利号:
US5032967)■欠压保护(UVFP(过载时折返保护)。
■PFC的精确的过压保护(OVP。
■反激控制器的精确可调过压保护(OVP。
(NXP半导体专利,US专利号:
US6542386)
■主电压独立的过功率保护(OPP。
(NXP半导体专利,US专利号:
US6542386)
■PF(控制及反激控制均可实现开环回路保护。
TEA1752LT反激控制器开环回路保护被锁存,
TEA1752可安全再启动。
■
■PF(控制及反激控制均可实现小电流值的可调节的过流保护(OCP。
■通用输入锁存保护功能,例如:
可用于系统的过温保护(OTP)。
3.应用
■该芯片可应用于高效率和高性价比的250W以下所有电源,尤其适合于高集成度笔记本适
配器。
4.订货信息
表1:
订货信息:
型号封装
描述
塑圭寸贴片小圭寸装;16脚;体宽3.9mm
塑圭寸贴片小圭寸装;16脚;体宽3.9mm
5.框图
Remark:
~=-1_<-tpiF-nri Fig1.Blockdiagram 图1方块图 6管脚信息 6.1引脚~ Vqg叵 CND|_2_ FBAUX叵 LATCH: PFCCOMPE VINSENSE[7_ SFCAUXE 77]PFCTMER 回FBDFI\ER J2]P^CCRVER 771PFCSEMSE 3VOSENSE F旳2.Pin^cnfigurqtwn: TEA1752(L)T(SOT109*! ) 图2引脚配置 符号引脚 功能 VCC1 电源电压 GND2 接地 FBDTRL 3 反激控制;输入 FBAUX 4 反激去磁时间和过压保护,来自辅助绕组;输入 LATCH5 通用的锁存保护;输入 PFCCOMP 6 PFC的频率补偿脚 VINSENSE 7 主电压的取样检测;输入 PFCAUX8 PFC去磁时间和谷电压取样,来自间辅助绕组 VOSENSE 9 PFC输出电压取样;输入 FBSENSE 10 反激部分的可编程电流取样;输入 PFCSENSE 11 PFC部分的可编程电流取样;输入 PFCDRIVER12 PFC的MOSFE栅极驱动;输出 FBDRIVER 13 反激控制的MOSFE栅极驱动;输出 PFCTIMER 14 控制PFCon/off的延时时间 6.2引脚介绍 ;输入 HVS15 HV16 高压安全隔离管脚,不用连接反激部分的高压启动和谷底取样 7.功能描述 7.1一般控制 TEA1752(L)T包含一个功率因数控制器和一个反激式电路控制器,图3是其中一个典型电 路 7.1.1启动和欠压锁定 IC的最初启动是通过接在HV脚的高压主路电压通过芯片部给连接在脚上的外部电容 充电,。 当Vcc低于Vtrip充电电流为小电流。 当Vcc腿和地之间发生短路时这样可以对IC进行 保护。 在一个很短的时间充电电流使Vtrip增加并达到Vth(uvlo)实现快速启动。 如果Vcc脚电 压在VtH(UVL0和Vstartup之间,充电电流再一次变小,在故障状态时确保一个小的占空比。 在Vcc腿上的电压超过VStartup控制电路就会激活部电路并切断HV充电电流。 首先是Latch 脚的电流源被激活,并且接在PFCSENS罰FBSENS脚上的软启动电容被充电,并且接在 PFCCOMP的钳位电路被激活。 一旦Latch脚的电压超过Ven(Latch)电压,PFCCOM脚的电压超过Ven(pfccomp),接在PFCSENS脚上的软启动电容被充电,功率因数校正电路就会激活。 同时反激变换器被激活(接在FBSENS脚上的软启动电容被充电)。 反激式开关的输出电压 将被控制它的所想达到的电压值。 之后IC供电将来自反激变换器的辅助绕组。 见图4 在启动期间,如果在Vcc达到Vth(uvlo)之前,Latch脚不能达到Ven(Latch)电平,那么Latch脚的输出将被终止同时充电电流又一次接通。 一旦反激式开关启动,FBCTRL脚的电压将会被监控。 如果反激式开关的输出电压在预 先确定的时间不能达到所需的电平,FBCTRL脚的电压将达到Vto(fbctrl)电平,这被认定为进 入错误状态。 TEA1752就会执行安全重启,TEA17521会锁存保护。 当一个保护功能被激活,两个转换器都将停止转换,Vcc电压将降到Vth(uvlo电平。 如果是 锁存保护将重新通过HV脚给CC的滤波电容再充电,但是不会重启转换器。 而如果是安全再 启动保护,通过HV脚重新给Vc的滤波电容充电并使芯片重启动。 (参看方块图图1) 当PFC俞出过压VVOSENSEVovp(VOSENSE)时便发生过压保护,仅仅PF(控制器将停止转换, 直到在WOSENSMVovp(VOSENSE)PF(控制器才重启转换。 如主路电压欠压WINSENSE VStop(VINSENSE),仅PFC控制器停止转换,直到VVINSENSEVstart(VINSENSE)PF(控制器才重 启转换。 当VCC脚电压下降到欠压锁定电压以下,两个控制器都停止转换,同时将重新进入安全 重启模式。 在安全重启模式,驱动器将停止输出控制,VCC脚电压将通过HV脚重新充电。 图4启动时序,正常工作,再启动时序 7.1.2供电管理 所有的部参考电压都是通过温度补偿和平衡的带隙电路来产生的,所有的部参考电流 也都是通过温度补偿和平衡的片上电流参考回路来产生的。 7.1.3Latch输入 Latch脚是通用的输入脚,可以用来切断两个控制器(PFC和反激控制器)。 该管脚提 供源出电流Ilatch(典型值80uA)。 一旦转换器被关断这个脚的电压降到1.25V以下。 最初的启动过程中,LATCH脚的电压达到1.35V以上后,开关才启动。 在这个脚没有部滤波器,部有一个2.9V的齐纳二极管可以对该脚进行过压保护。 7.1.4快速Latch复位 PFC总线电容Cbus 在典型应用中,当主路短时间被中断时可以解除锁存保护状态,无需放电来解除锁存保护。 一般情况,当VCc电压降至复位电平PFO总线电容Cbus才放电。 当快速锁死保护触发后,VINSENS的部钳位电路失效(参见7210节)。 当VINSENS电压降至U750mV(典型值)之下后重新升至870mV(典型值)上时,锁死保护被解除。 去掉Vcc和HV脚上的电压也可以解除锁存保护。 7.1.5过温保护(OTP 电路提供了一个精确的部温度保护。 当结点的温度超过了关断温度,IC将会停止转换, 一旦过温保护启动,Gcc电容将不再通过HV管脚从主路高压充电。 如果Vcc脚供给电压不足,过温保护由HV却供电的。 OTP是锁存保护,去掉VC(或HV脚上的电压及用快速锁存复位功能也可以解除锁存保护。 参见7.1.4节。 7.2功率因数校正电路的功能描述 功率因数控制电路工作在谷底转换的准谐振或不连续导通模式。 只有当前一个周期的第 二行程结束同时加在PFCMOSFE上的电压达到最小值时下一个周期的第一行程才开始。 PFCAU脚的电压被用于检测变压器的去磁化及加在外部PFCMOSFE开关上的最小电压。 7.2.1Ton控制 功率因数控制电路通过控制Ton来工作。 这导致了在典型应用中总谐波减少,可以很好 地达到D级要求。 7.2.2谷电压开关及去磁化(PFCAU脚) PFC勺MOSFE在变压器去磁化后才导通。 PFCAU脚连接的部电路检测第二行程的结束, 也检测PFC勺MOSFE上的电压值。 为了减小开关损耗和电磁干扰在PFC勺MOSFE上的电压达 到最小值时下一个行程才开始(谷底开关)。 如果PFCAU脚未检测到去磁化信号,控制器将在最后一个PFC栅极信号后产生一个50卩S的零电流(ZCS信号。 如果PFCAU脚未检测到谷底信号,控制器将在去磁化信号被检测后产生一个4us的谷电 压信号。 为了保护部电路,比如在雷击时建议在此管脚外串接一个5k电阻。 为防止因为外部干扰 引发不正常的开关,此电阻在电路板上尽量接近芯片布置。 7.2.3频率限制 为了保证变压器最优和开关损耗最小,开关频率被限制在fsw(PFC)max,之下。 如果准谐 振工作时频率高于fsw(PFC)max被限制,系统将转换成非连续导通模式。 在这时,PFCMOSFET 只在加在它上面的电压最小时导通(谷底切换)。 7.2.4主路电压补偿(VINSENS管脚) 功率因数控制器的传递函数的数学方程式包括主输入电压的平方。 在一个典型的应用里,这将导致在主电输入电压低时带宽也低,而在主电输入电压高时主谐波抑制(MHR要 求很难得到满足。 TEA1752(L)T采用一个校正电路来补偿主路输入电压影响。 通过VINSENS脚可以检测 到平均输入电压并把此信息反馈到部补偿电路。 用这个补偿后使在全输入围保持调节环路带 宽不变成为可能。 可随着负载阶跃信号有快速响应,也可以达到D级MH要求。 在典型应用中,调节环带宽围是通过PFCCOM脚上一个电阻和两个电容设置的。 725软启动(PFCSENS脚) 为防止变压器在启动或打嗝情况时发出杂音,变压器峰值电流Idm
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