BL8812

BL8812 原边反馈恒压恒流控制芯片 V1.1 特征 概述 ■ 满足六级能效标准 BL8812 是一款满足六级能 ■ 原边反馈，无需光耦和 BL431 效标准的原边反馈小功率控制芯 ■ ±5%的恒压恒流精度 片。内部集成了 650V/2A 的高压 ■ 待机功耗小于 75mw 功率 MOS，最大功率 12W，用于充 ■ 内置 2A 650V 的高压 MOS 电器，适配器，LED 驱动领域。 ■ 最大功率 12W 实现±5%的恒压恒流精度和小于 ■ 内置线电压补偿功能 75MW 的待机功耗。在恒压模式下 ■ 完善的保护功能： 内置了线电压补偿功能，并有外 ● VDD 过压保护功能 部可调的线损补偿功能。 该芯片集成了多种保护功能， ● VDD 欠压保护功能 ● FB 过欠压保护功能 包括：VDD 欠压保护（UVLO） ，VDD ● 输出短路保护功能 过压保护，逐周期过流保护，FB ● 输出过流保护功能 过压保护，FB 欠压保护，过温保 ● 所有管脚开路保护功能 护，所有管脚浮空保护功能。 ● OTP 保护功能 VO ■ 采用 SOP-7 的封装形式 ±5% 应用领域 ■ 充电器 ICC IO ■ 适配器 CC/CV 曲线 ■ LED 驱动电源 1 BL8812 原边反馈恒压恒流控制芯片 V1.1 典型应用原理图 V+ Np Ns V- AC Na 1 VDD GND 7 2 FB 3 NC Drain 6 4 CS Drain 5 BL8812 BL8812 典型应用原理图 2 BL8812 原边反馈恒压恒流控制芯片 V1.1 产品脚位图 VDD 1 NC 3 BL8812 SSSS FB 2 7 GND 6 Drain CS 4 5 Drain BL8812(SOP-7)脚位图 引脚说明 引脚号 引脚名 功能说明 1 VDD 芯片电源 2 FB 输出电压反馈输入端 3 NC 悬空 4 CS 变压器原边电流采样端 5,6 Drain 高压 MOS 漏级引脚 7 GND 芯片地 推荐工作范围 参数 最小值 典型值 最大值 单位 - 27 V 85 ℃ 芯片电源电压 VDD 环境工作温度 -40 - 最大开关频率 - 110 3 KHZ BL8812 原边反馈恒压恒流控制芯片 V1.1 系统框架图 VDD VDD startup & VCC Generator 1 Reference Generator UVLO 6 Drain Vref Internal VCC 5 Drain VDD OVP Output OVP CC Controller Logic Controller Gate Driver & Clamp CDC FB FB sampler 2 EA Vref CS detector 4 CS LEB 7 GND CV Controller BL8812 系统框架图 极限参数 参数 极限值 单位 芯片电源电压 -0.3-28.5V V FB 输入电压 -0.3-7.0V V CS 输入电压 -0.3-7.0V ℃ 存储温度范围 -40-150℃ ℃ 工作温度范围 -40-125℃ ℃ 焊接温度（焊锡） 260℃ 10 秒 4 BL8812 原边反馈恒压恒流控制芯片 V1.1 典型参数 条件：（无特殊说明，环境温度 25℃，VDD=20V） 符号 参数 条件 最小 芯片电源部分（VDD 管脚） VDD=UVLO(ON) Istart 静态工作电流 -1V 测试 VDD 0 端电流 Ivdd 工作电流 0.568 UVLO(off) 欠压关闭电压 14.5 UVLO(on) 欠压锁定电压 6.5 VDD-OVP VCC 过压保护电压 27 VDD VDD 典型最大值 电流采样部分（CS 管脚） TLEB CS 前沿消隐时间 Vth-ocp 485 min Vth-ocp max Vcs min 135 输出反馈部分（FB 管脚） Vref-FB 反馈参考电压 2.475 Tpause-mi n F-min 最小频率 270 F-max 最大频率 110 Icomp-cab Cable 补偿电流 40 le Vth-cc Shutdomn 电压 shutdown TD-cc Shutdown 时间 1024 shutdown 保护功能部分 V-ovp FB ovp 保护电压 3.15 OTP 温度保护 MOS 功率部分 Bvds MOS 耐压 650 Rdson MOS 导通电阻 5 典型 最大 单位 0.5 1 uA 16.0 7.0 28 0.852 19.5 7.5 29 27 mA V V V V 300 500 nS 515 mV mV 590 mV 2.5 2.525 2.0 V uS 305 340 HZ KHZ 45 50 uA 1.55 3.3 3 V 2048 Cycl e 3.45 150 V ℃ V Ω BL8812 原边反馈恒压恒流控制芯片 V1.1 温度曲线 Ivdd 启动电流高低温 UVLO （ON）高低温 7.5 0.8 UVLO（ON） V Ivdd启动电流 UA 1 0.6 0.4 0.2 7.4 7.3 7.2 7.1 7 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 0 温度 ℃ 温度 ℃ Vocp 高低温 Vst 高低温 600 Vocp电压 MV Vst电压 V 18 17.5 17 16.5 16 560 520 480 440 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 400 温度 ℃ 温度 ℃ VFB高低温 2.6 46 2.55 VFB电压 V 50 42 38 2.5 2.45 2.4 2.35 30 2.3 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 34 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 Icable电流 UA Icable高低温 温度 ℃ 温度 ℃ 6 BL8812 原边反馈恒压恒流控制芯片 V1.1 应用信息 （典型值），所以 VDD 启动电容可 功能概述 以取更小的值，同时提高系统转 BL8812 是一款原边反馈的满足 换效率。 六级能效标准的电源控制芯片。 可调 CC 点和输出功率 内部集成 2A 650V 的高压 MOS， BL8812 系列中，CC 点和最大值 最大推荐功率可达 12W，适用于 输出功率可由外部调节，外部电 充电器，适配器，LED 驱动电源 流检测电阻器 RCS （CS 引脚在典 等领域。 型应用图中说明）。其中较大的 启动 RCS，较小的 CC 点，更小输出功 BL8812 的启动电流非常低，所以 率，反之亦然，如下图： VDD 端电容电压可以很快充至开 启电压。启动电路中可以使用一 个大阻值的电阻，在满足启动时 间的要求时，降低待机功耗。 DCvin Rvin RCS 和 CC,输出功率 1 VDD Cvdd GND 7 开关频率 2 FB 3 NC Drain 6 4 CS Drain 5 BL8812 的开关频率根据输出负 载自适应。 BL8812 BL8812 启动示意图 对于反激式工作在 DCM 中，最大 工作电流 输出功率由如下公式得出： BL8812 的工作电流低至 650uA Po MAX  7 1 2 * L p * Fsw * I peak 2 BL8812 原边反馈恒压恒流控制芯片 V1.1 其中： 进入电池。当电池的电压达到电 PoMAX 表示最大输出功率 池饱和电压时，充电电流逐渐减 L p 表示电感的原边电感量 小，充电器进入恒压模式。最后， Fsw 表示系统的开关频率 充电电流继续减小直到达到 0。 I peak 表示原边的峰值电流 工作在恒流模式下的输出电流的 通过如上的公式可以得出最大的 计算公式如下： 输出功率是由初级的电感导致的， I (mA)  ( N / 4) * ( 500 ) cc Rcs 开关频率是由系统内部锁定的具 1 VDD 体的公式如下： GND 7 2 FB 1 Fsw  2 T 3 NC Drain 6 因此产品的 L p 和 Fsw 是固定的，最 4 CS Drain 5 Rcs 大输出功率和 CC 模式的恒定电 流不会改变，初级绕组电感变化 BL8812 CS 采样示意图 高达±7%，初级绕组电感的变化 其中： 是可以补偿的。 I cc 为系统输出端的电流。 恒流功能 N 为变压器初次级的匝比。 BL8812 具有精确的恒流恒压控 Rcs 为芯片 CS 脚和 GND 之间的电 制能力，电池充电器应用中通常 阻。 有两种运作模式，恒压充电和恒 恒压控制 流充电。当电池电压过低时，充 BL8812 的 FB 通过电阻 R2 和 R1 电器是恒流充电，这是对电池充 的分压检测辅助绕组反馈电 电最主要的方式，大部分的能量 压,FB 电压与参考电压之间的差 8 BL8812 原边反馈恒压恒流控制芯片 V1.1 值通过误差放大器放大来控制开 为避免开启尖峰所引起的误操作， 关信号的频率。为了提高输出电 在 CS 脚上设置有 300ns 的前沿消 压的精确度，变压器的漏感应尽 隐时间，因此 CS 脚的外部无需 可能降低。输出电压可由如下公 RC 滤波电路。 式得出： 输出线电压补偿 Vout  2.5 * (1  R2 / R1) * ( N s / N a )  Vf 常规芯片在恒压模式下，通过改 变功率管导通时间来调节反馈电 R2 1 VDD GND 7 2 FB 3 NC Drain 6 4 CS Drain 5 压，其不包括在电线上的压降。 这样导致了由于采用不同规格不 R1 同长度的电线，会产生不同的输 BL8812 出电压。BL8812 内置了线压降 反馈调整示意图 补偿电路，以此取得更好的负载 其中：R2 和 R1 为辅助绕组的上拉 调整率。 和下拉电阻。 BL8812 具有线损补偿功能，可 N s 和 N a 为变压器的次级和辅助 补偿输出电压在电线上的压降。 绕组的圈数。 通过内置电流流入电阻分压器在 Vf 表输出整流二极管的压降。 FB 脚位产生补偿电压。随着转换 电流检测和前沿消隐 器负载从空载增加到峰值功率点 BL8812 提供了逐周期电流限制， （恒压和恒流之间的切换点），将 功率管电流由连接在 CS 脚的电 通过增大反馈引脚参考电压对输 阻采样检测。在功率管开关导通 出电线上的压降进行补偿。控制 时，采样电阻上会出现开启尖峰， 器根据状态调节器的输出来决定 9 BL8812 原边反馈恒压恒流控制芯片 V1.1 输出负载以及相应补偿程度。最 大补偿量比例可通过如下公式： 无异音工作 6 V I compcable  ( R1 / R2)  10   100% Vout 2.5 BL8812 在恒压模式下，工作频率 随负载的变化而变化，使其在空 其中： 载到满载的全工作过程中无异音。 Δ V 是补偿电压。 保护控制 Vout 是输出电压。 BL8812 集成了完成的保护功能， R2 和 R1 是 FB 的上下拉电阻。 包括 VDD 过欠压保护，FB 过欠压 Icomp 是补偿电流。 保护保护，输出短路保护，OTP CC 模式关机功能 保护以及所有管脚悬空保护等。 BL8812 系列中，当芯片在 CC 模 式下，防止芯片在异常条件下工 作，芯片通过采样输出电压反馈 到辅助绕组的芯片的 FB 管脚，当 FB 电压低于 1.55V 时，并经过 1024 和 2048 个周期后，芯片锁 死，需系统重新上电才可恢复工 作。 优化动态响应 BL8812 优化设计动态响应性能， 可满足 USB 充电器的需求。 10 BL8812 原边反馈恒压恒流控制芯片 V1.1 SOP-7 封装信息 D E1 E L C θ e A2 A A1 b Dimensions in Millimeters Dimensions in Inches Symbol Min Max Min Max A 1.350 1.750 0.053 0.069 A1 0.100 0.250 0.004 0.010 A2 1.350 1.550 0.053 0.061 b 0.330 0.510 0.013 0.020 c 0.170 0.250 0.006 0.010 D 4.700 5.100 0.185 0.200 E 3.800 4.000 0.150 0.157 E1 5.800 6.200 0.228 0.244 e 1.270 (BSC) 0.050 (BSC) L 0.400 1.270 0.016 0.050 θ 0º 8º 0º 8º 11 BL8812 原边反馈恒压恒流控制芯片 V1.1 12