FM7318A内置高压功率MOSFET的电流模式PWM控制芯片

2020-7-6 10:57:25 2848 MOSFET PWM

0 　　概述　　FM7318A是内置高压功率MOSFET的电流模式PWM控制芯片，适用于全电压18W离线式反激开关电源，具有高性能、低待机功耗、低成本的优点。　　为了保证芯片正常工作，FM7318A针对各种故障设计了一系列完善的具有可恢复功能的保护措施，包括软启动、VDD欠压锁定保护（UVLO）、过压保护（OVP）、逐周期电流限制（OCP）、过载保护（OLP）和图腾柱输出驱动高箝位等，特别对音频噪声和FM干扰进行了处理。芯片内置的频率抖动和图腾柱栅极软驱动技术可容易地获得良好的EMI性能。　　特点　　内置软启动：4ms 　　优化的Burst控制模式，以提高效率和降低待机　　功耗（低于0.3W）　　正常工作时无音频噪声设计　　固定工作频率：65KHz 　　内置斜波补偿电路　　较低的启动电流和工作电流　　内置前沿消隐电路　　欠压锁定保护　　过载保护（OLP）　　过压保护（OVP）　　保护解除后自动恢复功能　　VCC工作电压高达35V，在输出5-12V快充系统中，无需外加VCC稳压电路　　应用　　快充电源　　电池充电器　　机顶盒电源　　开放式开关电源　　数码相机、摄像机适配器　　电脑/服务器/液晶电视待机电源　　VCR、SVR、DVD&DVCD播放器电源　　　　功能描述　　FM7318A是小功率离线反激式开关电源功率转换器。专为18W快充方案设计。　　启动电流和启动控制　　FM7318A具有较低的启动电流，因此当VDD电压被充到UVLO（OFF），可以迅速的启动。实际应用时可以采用一个较大的启动电阻，既能满足芯片的快速启动，又能使启动功率损耗降到最低。例如，对于宽范围的输入电压（85V-265V）的AC/DC转换器应用，只需要一个2M/0.125W的电阻与VDD外面的10uF/50V小电容相连就能使芯片快速启动。　　工作电流　　FM7318A的工作电流低于2mA，较低的芯片工作电流以及轻载时所采用的Burst工作模式，使芯片在轻载工作时具有较高的工作效率。　　改善EMI的频率抖动　　FM7318A具有频率抖动功能，即开关频率以一个固定的中心频率为基准，在一定范围内小幅随机变化，从而分散了谐波干扰能量。扩展的频谱降低了窄带EMI，因此简化了系统设计。　　优化的 Burst 模式控制　　在轻载或者空载情况下，开关电源的大部分损耗来源于功率MOSFET的开关损耗，变压器铁损和缓冲电路的损耗。功率损失的程度正比于开关频率。较低的开关频率可以降低功率损耗，达到节能的目的。FM7318A的开关频率可根据开关电源负载情况进行内部调节。正常负载条件下，芯片以固定频率发波；当负载减小到某一点的时候，芯片开始工作在PFM 模式，即负载越轻芯片工作频率越低；如果负载进一步降低到一定程度以后，芯片开始间歇性地发波，从而极大的减小待机功耗。开关频率控制采用无噪音工作模式，在任何负载情况下都不会进入人耳敏感的音频范围，从而减小音频噪声。　　振荡器工作　　FM7318A 内部固定开关频率在 65KHz。无需外部设置频率的电阻从而简化 PCB 设计。　　峰值电流检测和前沿消隐　　FM7318A采用电流模式PWM 控制技术，具有逐周期峰值电流限制功能。由于缓冲二极管反向恢复电流和内部功率MOSFET栅极浪涌电流，会在MOSFET导通瞬间的开关电流上引起脉冲电流，开关电流流过SENSE峰值检测电阻并在其两端产生一个很大的瞬时电压，从而引起错误的SENSE峰值电流检测。内部前沿消隐电路就是为了屏蔽MOSFET导通瞬间SENSE端所产生的瞬时大电压，防止错误的SENSE峰值电流检测。在前沿消隐时间内，功率MOSFET 始终保持开启。这样就可以节省一个外部的RC网络。PWM的占空比由SENSE电压和FB电压共同控制　　内部同步斜波补偿　　斜波补偿电路在SENSE端检测电压信号上叠加了一个三角波信号。这极大的改善了系统工作在CCM 模式的闭环稳定性，防止次谐波振荡，减小输出纹波电压。　　保护控制　　为了确保系统的正常工作，FM7318A 内置了多重保护措施。当这些保护措施一旦被触发，将关断功率MOSFET。这些保护措施包括逐周期电流限制（OCP）、过载保护（OLP）、VDD 欠压锁（UVLO）保护、过压保护（OVP）。逐周期电流限制（OCP）带有内置线电压补偿，可实现宽输入电压范围（85V~265V）时恒定功率输出控制。当 FB 端电压大于过载限制阈值TD_PL（典型50ms）后，控制电路关闭功率开关管并一直保持该状态直到VDD电压下降到UVLO（ON）阈值后，芯片重新启动。芯片正常工作时VDD 电压由变压器辅助绕组提供。当VDD 电压大于VDD 过压保护阈值时，FM7318A 将关闭输出并一直保持该状态直到VDD 电压下降到UVLO（ON）阈值后，芯片重新启动。　　 1
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