L6599D Komplexný príručka pre spínací výkon: Funkcie, aplikácie a riešenie problémov
Katalóg
L6599D je bežne používaný vysokovýkonný čip ovládača napájania prepínania, ktorý sa vyznačuje vysokou účinnosťou a vysoko presným riadením výstupu, takže sa široko používa v počítačových zdrojoch a počítačových monitoroch a iných poliach.Tento článok bude podrobne pochádzať z funkcie, princípu prevádzky a uplatňovania L6599D a uvádza niektoré spoločné poruchy a ich zodpovedajúce riešenia, ktoré vám pomohli lepšie použiť toto zariadenie.
Prehľad L6599D
L6599D je dvojkanálová nastaviteľná radič napájania synchrónneho vypínania buniek, ktorý poskytuje 50-percentný doplnkový pracovný cyklus.Vysoký spínač a ovládače spínača s nízkym obsahom strany pracujú v správnom čase a sú 180 stupňov mimo fázy.Nastavenie výstupného napätia sa dosiahne nastavením prevádzkovej frekvencie.Aby sa zabezpečilo mäkké prepínanie, vloží sa medzi uzavretím jedného spínača a otvorením druhého, čím sa podporuje vysokofrekvenčná prevádzka, pevne odumretý čas.L6599D je k dispozícii v balíčkoch 16-kolíkových a ponorných balíčkov s dvojitým riadkom.Jeho prevádzkový rozsah napätia je 8,85 až 16 V, rozsah prevádzkovej teploty je -40 ° C až 150 ° C a jeho spotreba energie je 0,83 W.
Alternatívy a ekvivalenty:
• ISL6504ACBN
• ISL6504CBN-T
• L6599DTR
Funkcia snímania čiary L6599D
Táto funkcia v podstate zastaví prevádzku IC, keď vstupné napätie do meniča spadá pod určený rozsah a reštartuje sa, keď sa napätie vráti do rozsahu.Snímané napätie môže byť napravené a filtrované napájacie napätie (v takom prípade bude táto funkcia pôsobiť ako ochrana proti brownut) alebo v systémoch s predným koncom predbežného regulátora PFC, ako výstupné napätie štádia PFC (v tomto čase toFunkcia sa použije ako sekvencia zapnutia a vypnutia).Vypnutie L6599D pri vstupnom podaní sa dosiahne prostredníctvom interného porovnávača s jeho neinvertovým vstupom v pin 7 (čiara), ako je to znázornené na obrázku.Porovnávač má vnútorné referenčné napätie 1,25 V a ak je napätie aplikované na linkový kolík nižšie ako toto vnútorné referenčné napätie, porovnávač zakáže IC.Za týchto podmienok sa vypúšťanie mäkkého spustenia, PIN PFC_STOP sa zapne a spotreba energie IC je znížená.Ak je napätie na kolíku vyššie ako referenčné napätie, opätovne sa vyžaduje prevádzka PWM.
Je potrebné poznamenať, že porovnávač má skôr súčasnú hysterézu ako bežnejšiu hysterézu napätia: interný 1 µA absorbér prúdu sa zapne vždy, keď je napätie na linkovom kolíku nižšie ako referenčné napätie a vypne, ak je napätie vyššiereferenčné napätie.Tento prístup poskytuje ďalší stupeň slobody tým, že umožňuje používateľovi nastaviť prahové hodnoty zapnutia a vypnutia osobitne správnym výberom odporov externého deliča napätia.Naopak, pri použití hysterézie napätia, fixácia jedného prahu automaticky určuje druhú, v závislosti od vstavaných charakteristík hysterézie porovnávača.
Pracovný princíp L6599D
L6599D realizuje reguláciu a konverziu vstupného napätia ovládaním spínacej trubice v rezonantnom obvode.Počas pracovného procesu bude rezonančný obvod generovať rezonančný priebeh.Prostredníctvom riadiaceho signálu vo vnútri L6599D môže byť rezonančný vlnový tvar modulovaný tak, aby ovládal zapnutie a čas vypnutia spínacej trubice.To umožňuje reguláciu a stabilizáciu výstupného napätia.
Aplikácia L6599D
• Telecom SMPS
• LCD a PDP TV
• Desktop PC, server na základnej úrovni
• adaptér AC-DC, SMP s otvoreným rámom
Aplikačný obvod L6599D
Ak je rezonančný nevlastný mostík ľahko načítaný alebo úplne vyložený, jeho prepínajúca frekvencia dosiahne svoju maximálnu hodnotu.Aby sa zabezpečilo, že výstupné napätie je efektívne regulované a aby sa zabránilo zlyhaniu mäkkého prepínania, musí sa v transformátore udržiavať potrebný zvyškový magnetizačný prúd.Tento prúd však vedie k relatívne nízkej strate bez zaťaženia v prevodníku bez zaťaženia.Vodič môže implementovať pulzný prerušovaný pracovný režim cez PIN 5 (STBY): Ak je napätie na kolíku 5 nižšie ako 1,25 V, IC vstúpi do nečinného stavu.V tejto dobe sú oba signály pohonu brány na nízkej úrovni a oscilátor zastavuje fungovanie, kondenzátor Soft Switing Capitor CSS udržiava svoj stav nabíjania.V tomto stave sa sila spotrebuje iba 2V odkazom na napätie na kolíku RFMIN a samostatne vybitím na kondenzátore VCC.Ak napätie kolíka 5 presiahne 1,25 V a je vyššie ako 50 mV, IC sa vráti do normálneho pracovného stavu.Aby sme dosiahli impulznú internetentnú prevádzku, musíme napätie pri kolíku STBY spojiť so slučkou spätnej väzby.Schéma zobrazuje najjednoduchšie riešenie, ktoré je vhodné pre relatívne úzky rozsah vstupného napätia.
Vstupné napätie je však ovplyvnené aj prepínajúca frekvencia rezonančného prevodníka.Ak je rozsah vstupného napätia väčší, hodnota programu PoutB sa pre vyššie uvedený diagram výrazne zmení.V tomto prípade sa odporúča použiť nasledujúci obvod na zavedenie signálu vstupného napätia do PIN STBY.Pretože medzi prepínaním frekvencie a vstupným napätím existuje silný nelineárny vzťah, skúsenosti ukazujú, že zmena v poutB je možné minimalizovať úpravou pomeru RA/(RA+RB).Pri výbere sa uistite, že celková hodnota RA+RB je väčšia ako RC, aby sa minimalizoval vplyv na napätie kolíka.
Bežné poruchy a roztoky L6599D
Abnormálna pracovná frekvencia
Abnormálna prevádzková frekvencia regulátora napájania L6599D je zvyčajne spôsobená nasledujúcimi dôvodmi:
Zlý kontakt s kolíkom: Ak je kontakt s kolíkom L6599D zlý, môže tiež spôsobiť neobvyklú prevádzkovú frekvenciu.Riešením je skontrolovať stav spájkovania kolíkov a zabezpečenie toho, aby boli kolíky dobre pripojené k doske DPS.
Porucha externých komponentov: Existuje určitá korelácia medzi prevádzkovou frekvenciou L6599D a externými komponentmi.Ak externé komponenty zlyhajú, ako je poškodenie induktora, únik kondenzátora atď., Môže to spôsobiť neobvyklú prevádzkovú frekvenciu.Riešením je skontrolovať pripojenia externých komponentov a riešenie problémových komponentov jeden po druhom.
Interferencia signálu hodinov: Prevádzková frekvencia L6599D je určená hodinovým signálom.Ak je zapojený hodinový signál, prevádzková frekvencia bude neobvyklá.Riešením je pridanie obvodu filtra napájania na zníženie rušenia signálu hodín.
Výstupné napätie je nestabilné
Nestabilné výstupné napätie výkonového radiča L6599D má zvyčajne nasledujúce dôvody:
Kolísanie vstupného napätia: Ak je kolísanie vstupného napätia príliš veľké, spôsobí tiež nestabilné výstupné napätie L6599D.V tejto chvíli musíme prijať príslušné opatrenia, ako napríklad pridanie obvodu filtra vstupného napätia, pridanie regulátora napätia atď., Aby sme zaistili stabilitu vstupného napätia.
Veľké zmeny zaťaženia: Keď sa prúd zaťaženia náhle zmení, L6599D nemusí byť schopný upraviť výstupné napätie v čase.Riešením je racionálne navrhnúť výstupný obvod a pridať obvod stabilizácie napätia a filtračný obvod, aby sa zabezpečila stabilita výstupného napätia.
Nevhodná prevádzková frekvencia: Prevádzková frekvencia L6599D musí zodpovedať prevádzkovej frekvencii celého napájacieho systému.Ak je prevádzková frekvencia nesprávne vybratá, výstupné napätie bude tiež nestabilné.Riešením je primerane zvoliť vhodnú prevádzkovú frekvenciu a urobiť zodpovedajúce úpravy parametrov.
Prehrievanie čipov
L6599D Prehrievanie výkonového radiča je zvyčajne spôsobené nasledujúcimi dôvodmi:
Nadmerné zaťaženie: Ak je zaťažený prúd príliš vysoký, L6599D nemusí fungovať správne, čo má za následok prehriatie čipu.Riešením je zvoliť vhodný čip napájacieho zdroja podľa požiadavky na zaťaženie prúdu a zabezpečiť, aby bol záťažový prúd v určenom rozsahu čipu.
Vysoká prevádzková teplota: Keď L6599D pracuje vo vysokoteplotnom prostredí, jej prevádzková teplota môže prekročiť limitný rozsah, čo má za následok prehriatie čipu.Riešením je zníženie teploty čipu pomocou návrhu rozptylu tepla, ako je pridanie chladičov, ventilátorov atď.
Nadmerný prúd napájania: Ak je prúdový prúdový prúd príliš vysoký, spotreba energie čipu sa zvýši, čo bude mať za následok vyššiu teplotu čipu.Riešením je primerane zvoliť vstupný zdroj napájania pri navrhovaní systému napájania a zabezpečiť, aby sa vstupný prúdový prúd bol v rámci špecifikovaného rozsahu čipu.
Typický elektrický výkon L6599D
Ako dosahuje výkonový radič L6599D efektívnu premenu energie a prenos energie?
Optimalizovaný dizajn: Návrh obvodov a výber komponentov L6599D boli optimalizované tak, aby znížili vnútorné straty a zlepšili celkovú účinnosť.Napríklad používa induktory a kondenzátory s nízkym skrátením a optimalizuje frekvenciu prepínania.
Technológia mäkkého prepínania: Technológia rezonančnej flyback použitá v L6599D je v skutočnosti technológia s mäkkým prepínaním.V porovnaní s tradičnou technológiou tvrdej prepínania môže technológia mäkkého prepínania znížiť stratu prepínania počas procesu prepínania a zlepšiť účinnosť systému.
Stratégia riadenia: L6599D realizuje presnú reguláciu výstupného napätia a prúdu presne ovládaním časov zapínania a vypínania prepínajúcich skúmaviek.Táto stratégia riadenia umožňuje systému dodávania napájania udržiavať účinnú prevádzku za rôznych podmienok zaťaženia, čím sa ďalej zlepšuje účinnosť prenosu energie.
Technológia rezonančnej flyback: L6599D využíva rezonančné charakteristiky indukčnosti a kapacity medzi plným vedením a vypínaním spínacej trubice na zlepšenie efektívnosti a stability systému.Robí to spracovaním vstupného prúdu a jeho premenou na dva signály sinusoidných vlny, ktoré sa nachádzajú na strane vysokého napätia a na strane nízkeho napätia.Vzájomné spojenie týchto dvoch signálov realizuje prepínanie nulového napätia (ZVS) a prepínanie nulového prúdu (ZCS).Táto metóda prepínania účinne znižuje straty prepínania, a tak zlepšuje účinnosť premeny energie.
Často kladené otázky [FAQ]
1. Čo je ovládač prepínania?
Prepínací regulátor môže previesť napätie vstupného priameho prúdu (DC) na napätie požadovaného priameho prúdu (DC).V elektronickom alebo inom zariadení preberá spínací regulátor úlohu prevodu napätia z batérie alebo iného zdroja energie na napätie požadované následnými systémami.
2. Aké sú typické aplikácie L6599D?
L6599D sa bežne používa vo vysoko výkonných aplikáciách, ako sú napájacie zdroje pre plazmové zobrazovacie panely, telekomunikácie a priemyselné SMP (napájacie zdroje prepínaného režimu).
3. Aké sú kľúčové vlastnosti L6599D?
Medzi kľúčové vlastnosti L6599D patrí vysokonapäťový zdrojový zdroj prúdu, frekvencia oscilátora so širokým dosahom (30 kHz-500 kHz), nastaviteľný čas s mŕtvym časom, čas soft-spustenia, synchronizácia vstupu/výstupu pre aplikácie viacerých železníc a AVstavaný vodič pre primárny MOSFET.