iw1710规格书中文版
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IW1710机翻中文版
IW1710
数字PWM电流模式控制器,应用准谐工作模式
产品特点 原边反馈简化了设计,并去除了光耦 准谐振模式,提高的整体效率
EZ-EMI ?设计,轻松满足全球 EMI标准
高达 130 kHz 的开关频率,适用于小尺寸变压器 极为严格的输出电压调节 无需外部补偿元件
符合CEC/ EPA空载功耗和平均效率规定
内置输出恒流控制与初级侧反馈
低启动电流(典型值10卩A)
内置软启动 内置短路保护和输出过压保护
可选的AC线路欠压/过电压保护
轻负载时工作在PFM模式
电流检测电阻短路保护
过温保护
说明 iW1710是一款高性能的AC/DC电源控制器,它采用数字控制技术, 打造峰值电流PWM模式反激式电源。iW1700工作在准谐振模式,在 重负载提供高效率,以及一些关键的内置保护功能,同时最大限度地 减少了外部元件数量,简化了 EMI设计,降低材料成本的总费用。
iW1710不再需要次级反馈电路,同时实现出色的线性和负载调节。
它在去除了环路补偿元件的同时保证稳定的工作。 脉冲波形分析使环 路响应是比传统的解决方案快得多,从而提高了动态负载响应。内置 电流限制功能可优化变压器设计,通用的离线应用程序在很宽的输入 电压范围。在轻负载时超低的工作电流和和待机功率,保证 iW1710
是新管理标准和平均效率应用的理想选择。
应用
典型应用电路
引脚说明
引脚 名称 类型 说明
1 NC - 悬空脚
2 VSENSE 模拟输入 辅助电压检测(用于初级端调节)
3 VN 模拟输入 输入端电压平均值检测
4 SD 模拟输入 外部关断控制。通过一个电阻连接到地,如不使用见
5 GND 地 地
6 I SENSE 模拟输入 初级电流检测(用于逐周期峰值电流控制和限制)
7 OUTPUT 输出 外部MOSFE管栅极驱动。
8 VDC 电源输入 控制逻辑的电源和电压检测的上电复位电路。 额定最大值
参数 符号 数值 单位
VCC直流电压范围(PIN8 VCC) SC ~18 V
直流电源电流(PIN8 Vcc) I CC 20 mA
MOSFE栅极驱动(PIN7 OUTPUT
~18 V
电压反馈 (PIN2 VSENSE) ~4 V
输入端电压检测(PIN3 VIN ) ~18 V
SD输入(PIN4 SD)
~18 V
功耗T AW25C PD 526 mW
最咼结温 TJMAX 125 C
工作温度 TSTG -65〜150 c
结到环境的热阻 0 JA 160 C /W
防静电等级
2000 V
闩锁测试 ± 100 mA
电气特性
VCC=12V -40C 至 85 C
典型性能特性
功能框图工作原理
iW1710 采用了专有的初级侧控制技术,去除了光耦反馈和传统设计
所需的二次调节电路的数字控制器。使 AC/ DC适配器的低成本得以 降低。在高负载时iW1710采用临界连续导电模式(CDCM和脉冲宽 度调制(PWM模式,在轻负载时切换到脉冲频率调制(PFM模式, 使功耗降至最低, 以满足规范。 此外, iWatt 公司的数字化控制技术, 实现了快速的动态响应,严格的输出调节,以及初级侧控制,多项保 护电路功能。
参照图中, 基于所述线路电压和输出电压的反馈信号, 数字逻辑模块 产生的导通和关断的信号控制开关, 并以此来动态地控制外部 MOSFET 的电流。系统环路通过数字误差放大器内部补偿。 充足系统的相位和 增益裕度是由设计保证, 且不需要外部模拟组件的环路补偿。 iW1710 采用了先进的数字化 控制算法, 以减少系统设计时间, 提高可靠性。
此外,iW1710能精确控制的次级电流,且无需任何次级侧检测电路。 内置的保护功能包括过压保护(OVP,输出短路保护(SCP和软启 动,交流线路欠压保护,过电流保护,和 ISENSE故障保护。如果它
检测到它的任何检测引脚被打开或短路也 iW1710自动关闭。
iWatt 公司的数字化控制方案,专为满足电源转换设计所面临的挑战 和权衡。这项创新技术非常适用于新法规对于节能模式要求的实用设 计,如最低的成本,最小的尺寸和性能最高的输出控制。引脚说明
PIN2 VSENSE 从辅助绕组感应信号输入。用于调节次级输出电压的反馈电路。
Pin3 V IN 通过分压电阻从整流线路获取输入端电压信号, 用于输入欠压和过压 保护。及在启动时给 IC 供电。
Pin4 SD 外部关断控制。如果不使用关断控制,该引脚通过一个电阻连接到
GND(详见)
Pin5 GND
地
Pin6 I SENSE 初级电流检测。用于周期峰值电流循环的控制。
Pin7 OUTPUT
MOSFE栅极外部开关驱动。
Pin8 V CC
IC电源,当电压到12V时IC启动,低于6V时IC关机。去耦电容应
连接在VDC和GND
开机
在启动之前VIN引脚可通过VN和VDC之间的二极管给Vcc电容充电(见 图)。
当VCC完成充电且电压高于启动阈值时 VDC(ST),激活逻辑控制,打 开VN的ENABLE关以及数模转换器,检测输入电压。一旦 VIN引
脚的电压高于 VINSTLOW,iW1710 启用软启动功能。一种在启动状态的 自适应的软启动控制算法。 在启动时,初始输出脉冲将从小逐渐变大, 直至完全脉冲宽度。峰值电流的限制由电流峰值比较器 (IPEAK)逐周 期检测控制。
如果在任何时间Vcc电压低于VCC(UVL阈值,则所有的数字逻辑复位。 此时的VIN开关关断,使得Vcc电容可以充电,重新达到启动阈值。
了解主反馈
图显示了一个简化的反激式转换器。当开关Q1导通(TON),能量Eg(t) 被存储在电感LM中.整流二极管D1被反向偏置,电流I O通过次级电 容CO给负载供电。当Q1断开时,D1导通,存储的能量Eg(t)传递 到输出端。
为了精准地调节输出电压,需要非常精确检测到输出电压和负载电
流。在DCM模式的反激转换器中,该信息可以通过辅助绕组来获取。 在Q1导通期间,负载电流由输出滤波电容器 Co供给。假设Q1两端 的电压降为零,LM两端的电压VG(t)以及Q1的电流的上升斜率为:
在导通时间结束时,电流上升到:该电流的储能量:
当Q1截止,LM中的|G (T)强制反转所有绕组的极性。忽略在关断 的瞬间所造成的漏感LK,初级电流转移到次级处的峰值幅度:
假设次级绕组为主绕组,辅助绕组为副绕组: 辅助电压由下式给出:
图反映了输出电压。
在负载上的电压不同于二极管压降和 |R 损耗的次级电压。二极管压 降电流的函数,因为是 |R 损耗。因此,如果次级电压总是读在一个 恒定的次级电流,输出电压和次级电压之间的差值将是一个固定的△ V。此外,如果电压可以当二次电流较小读取;例如,在辅助波形的拐 点(见图),则△ V也将是小的。与iW1710,A V可以忽略。
iW1710实时波形分析器读取辅助回路的周期波形的一部分,产生一 个反馈电压 "B。该VFB信号精确地表示输出电压,并用于调节输出 电压。
恒压模式
经过软启动之后, 数字控制模块测量到输出条件。 它确定输出功率电 平,根据负载调整控制系统。如果这是在正常范围内,器件工作在恒 压(CV模式,并改变脉冲宽度(TON和关闭时间(TOFF,以满 足输出电压调节的要求。 根据不同的线路和负载条件, 在此模式下的
PWMF关频率为30 kHz和130 kHz之间的。
如果检测到VSENSE上的电压小于V ,则判定变压器的辅助绕组可能是 开路或短路,iW1710将关闭。
瞬态动态负载
有三种情况构成在负载瞬态期间的电压下降。
VDRO(P 电缆)电压的下降是由于电流会通过增加的连接器或电缆。
影响负载瞬态电压下降的第二成分为 VDROP VSENS啲信号能够显示输 出电压的显著下降。这是由值 Vmi n,或检测到负载瞬态的参考电压 决定。Vmin越小这个电压就越小。
请记住,较小的Vmin比一个较大的Vmin使VSENSE容易受噪音干扰和 失真。
在电压的最终压降是由于从当 VSENSEF降值V min出现的下一个
VSENSE勺信号时的时间。在最坏的情况下,这是多少电压期间最长 的切换期间下降。
在这种情况下,较大的输出电容大大减小了 VDROP(IC )的。
当iW1710检测到的输出电压比额定输出电压更高时,就增大开关周
期从而降低输出电压。TPERIOD (CLAM)指的是从高于额定输出电压
到检测到iW1710切换至额定输出电压的时间
快速的负载变化时,输出电压可能没有及时调整。因此,对于这种情 况下,当电源变为从空载到重负载之前输出电压稳定 TPERIO(DCLAM)P 替代 TPERIOD( PFM 在公式。 谐振开关模式
为了降低MOSFE的开关损耗和EM, IOUT为50%以上时iW1710采用
谐振开关模式。在谐振开关模式,MOSFE■开关的导通点处于穿过漏 极和MOSFE的源极谐振电压的最低点(参见图)。开关在 VDS最低 时,开关损失将处于最小。
以最低的VDS打开MOSFE产生最低的dv / dt ,而谐振开关模式也 可减少电磁干扰。限制开关频率范围,当开关频率变得过高 iW1710 可能跳过谷部(见于图的第一个循环)。
iW1710 在恒流模式时处于谐振开关模式。因此,在恒流模式时 EMI 和开关损耗仍然是最小的。 这个功能是优于仅在恒压模式期间支持谐 振开关模式的其他准谐振技术。对于如充电器等主要工作在 CC模式
电源是有益的。
恒流模式
对在恒流模式(CC模式)在电池充电应用是有用的。在这种模式下, iW1710 将保持输出电流的恒定,而不管输出电压,同时避开了连续
传导模式
iW1710 通过主电流检测间接地检测负载电流以保持恒流。初级电流
由I SENSE引脚通过从MOSFE的源极接地的电阻器进行检测。