TC6341

深圳市富满电子有限公司 SHENZHEN FUMAN ELECTRONICS CO., LTD. PWM 控制功率开关 TC6341(文件编号：S&CIC1297) 概述 TC6341是内置高压功率MOSFET 的电流模式PWM控制芯片，适用于28W 以内的全电压范围离线式反激开关 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，TC6341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、 过温保护（OTP）、VDD 欠压锁定保护（UVLO）、过压保护（OVP）及箝位、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Brust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：50KHz 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 应用       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 引脚示意图及说明 引脚示意图 VDD-G 1 8 GND VDD 2 7 GND FB 3 6 DRAIN SENSE 4 5 DRAIN DIP-8 www.superchip.cn 序号 名称 引脚说明 1 VDD-G 内部栅极驱动电源端 2 VDD 电源端 3 FB 反馈输入端 4 SENSE 电流检测输入端 5/6 DRAIN 内置 MOS 漏极端 7/8 GND 地 第 1 页 共 9 页 Version 1.1 深圳市富满电子有限公司 SHENZHEN FUMAN ELECTRONICS CO., LTD. PWM 控制功率开关 TC6341(文件编号：S&CIC1297) 典型应用电路 L1 1000uH R8 24R 1 AC-L F1 250V ~T1AL D1 1N4007 D2 1N4007 472 1206 C1 15uF/400V D4 1N4007 C5 472PF/100V R1 C2 4.7uF/400V D3 1N4007 R2 1M R4 100K 6 C3 472/250V L2 10UH R14 1K C7 1000uF/16V C6 1000uF/16V D5 FR107 DO-41 R3 12V 2A D7 SR5100 DO-27 1M AC-N 2 LED1 LED-R R5 18R R6 1.2K 1 2 3 4 8 7 6 5 IC R7a 3R C4 10uF/50V 4 D6 FR107 DO-41 5 3 R7b 3R R13 T1 EE13加长 R9 470R 47K R10 1K 3 C8 PH-1 817C DIP-4 R11 4.7K 2 1 U2 103/50V TL431 0.5% SO-23 R12 12K Y1 222 ~400V 内部框图 www.superchip.cn 第 2 页 共 9 页 Version 1.1 深圳市富满电子有限公司 SHENZHEN FUMAN ELECTRONICS CO., LTD. PWM 控制功率开关 TC6341(文件编号：S&CIC1297) 绝对最大额定值 参数 符号 额定值 单位 内置 MOS 管漏极电压 VDrain -0.3~650 V VDD 输入电压 VDD -0.3~30 V VDD-G 输入电压 VVDD-G -0.3~30 V VDD 箝位的连续电流 IDD 10 mA FB 输入电压 VFB -0.3~7 V SENSE 输入电压 VSENSE -0.3~7 V 最小/最大工作结温 TJ -20~150 ℃ 最小/最大储存温度 TSTG -55~160 ℃ 焊接温度（焊接 10 秒） Tr 260 ℃ 注：超过上表中规定的额定参数会导致器件永久损坏。不推荐将该器件工作在以上额定条件，工作在额定条件以 上，可能会影响器件的可靠性。 电气特性 （无特殊说明，VDD=16V，TA=25℃。 ） 参数 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 启动电流 I_VDD_ST VDD=14.1V 3 20 uA 工作电流 I_VDD_OP VDD=16V，VFB=3V 2 欠压锁定开启 阈值电压 UVLO_ON 8.5 9 9.5 V 欠压锁定关闭 阈值电压 UVLO_OFF 14.2 14.8 16 V VDD 钳位电压 VDD_Clamp IDD=10mA OVP_ON VDD=16VC,CS=0V FB=3V 升高 VDD 电压，直 到 GATE 关闭 电源电压（VDD） 过压保护阈值电压 mA 30 V 27 28.5 30 V 5.4 5.6 6 V 反馈输入（FB Pin ） FB 开路电压 VFB_Open FB 短路电流 IFB_Short 零占空比时 FB 阈值电压 VTH_0D 过载保护 FB 门限电压 1.55 mA 0.8 V VTH_PL 3.7 V 过载保护延时 TD_PL 50 ms FB 输入阻抗 ZFB_IN 4 KΩ VDD=16V 电流检测输入（SENSE Pin） www.superchip.cn 第 3 页 共 9 页 Version 1.1 深圳市富满电子有限公司 SHENZHEN FUMAN ELECTRONICS CO., LTD. PWM 控制功率开关 TC6341(文件编号：S&CIC1297) 前沿消隐时间 T_blanking 300 ns CS 输入阻抗 Zsense 40 KΩ 过流检测和控制延时 TD_OC 从过流发生到 GATE 驱动 关闭的时间 120 ns 过流阈值 VTH_OC FB=3.3V 软启动时间 T_ss 0.76 0.8 0.82 V 4 ms 振荡器部分 正常振荡频率 Fosc VDD=16V 50 KHz 温度与频率稳定性 △f_Temp VDD=16V 5 % VDD 电压与 频率稳定性 △f_VDD INV=0V，CB=5V 5 % 最大占空比 D_max FB=3.3V,CS=0V,VDD=16V 间歇模式频率 F_Burst VDD=16V 70 80 90 22 % KHz MOSFET 部分 MOS 漏源击穿电压 Vds 静态漏极电阻 RDS(on) 漏电流峰值 Idp 650 V Ω 1.1 4.6 A 4 % 频率抖动 频率抖动范围 △f_OSC -4 特性（典型参数） （曲线图，Ta=25℃） www.superchip.cn 第 4 页 共 9 页 Version 1.1 深圳市富满电子有限公司 SHENZHEN FUMAN ELECTRONICS CO., LTD. PWM 控制功率开关 TC6341(文件编号：S&CIC1297) 功能描述 TC6341 是小功率离线反激式开关电源功率转换器。对于宽范围输入，输出功率覆盖 28W 以内。 启动电流和启动控制 TC6341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 TC6341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 TC6341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。 TC6341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 TC6341 内部固定开关频率在 50KHz。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 TC6341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 始终保持关断。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。 功率管驱动 TC6341内置功率MOSFET 采用栅极软驱动控制。栅极驱动能力太弱将导致较高的开关损耗；栅极驱动能力 www.superchip.cn 第 5 页 共 9 页 Version 1.1 深圳市富满电子有限公司 SHENZHEN FUMAN ELECTRONICS CO., LTD. PWM 控制功率开关 TC6341(文件编号：S&CIC1297) 太强又将导致EMI 特性较差。因此两者之间必须采取一定的折中设计。 内置的Totem Pole 栅极软驱动设计通过调节驱动强度和死区时间很好地实现了这个折中关系，从而使芯片更 容易降低系统损耗并且实现良好的EMI 特性设计。除此之外，栅极的驱动强度还可以通过调整VDD和VDDG之间 的电阻来实现。可以很好的控制漏极的下降沿。使得系统的EMI 设计具有更大的灵活性。 保护控制 为了确保系统的正常工作，TC6341 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）、过温保护（OTP）、过载保护（OLP）、VDD 欠压锁定（UVLO） 保护、过压保护（OVP）和VDD 箝位功能。 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，TC6341 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。当VDD 电压超过VDD箝位阈 值时，内部VDD 箝位电路将VDD 箝位在30V，以保护VDD 端口。此时TC6341的输出仍然关闭。 封装尺寸图 DIP-8 www.superchip.cn 第 6 页 共 9 页 Version 1.1 深圳市富满电子有限公司 SHENZHEN FUMAN ELECTRONICS CO., LTD. PWM 控制功率开关 TC6341(文件编号：S&CIC1297) 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 360 超级充电器方案： MOS AC-L F1 250V ~T1AL 2 2 3 1 4 CX L1 3 1 4 R4 C1 47uF/400V BD 300K R3 300K R2 C2 103J 300K L2 R14 10R 1K C8 C7 C9 C10 R15 1K D1 RS1M R AC-N R13 2M FM5888 R16 C11 10uF USB 330R USB LED1 GND D2 FR107 DO-41 RM10 R1 510R 1 2 3 4 D3 SS110 C4 10uF/50V 8 7 6 5 R6 1.3R GND FM5888 C12 10uF C5 1uF USB GND GND GND R12 10R 6341 R5 1.3R USB GND R7 NC R11 680R MP6901 R9 2.7K R10 470R GND C6 104 3 PH-1 817C DIP-4 C3 1 TL431 103J 2 R8 2.4K GND CY GND GND GND www.superchip.cn 第 7 页 共 9 页 Version 1.1 深圳市富满电子有限公司 SHENZHEN FUMAN ELECTRONICS CO., LTD. PWM 控制功率开关 TC6341(文件编号：S&CIC1297) 变压器规格 1. 2. 结构参数 骨架类型 PIN 数目 针距 排距 备注 RM10 卧式 6+6 3.5mm 27mm Ae=91.4mm² 绕制要求 绕组 绕制要求 匝数 线径*根数 N1 从 PIN3 起到 PIN2 收，密绕 21Ts*1 0.4*1 N2 从 A 起到 B 收，(A 和 B 都飞线)密绕 3Ts*1 0.5*5 N1 从 PIN2 起到 PIN1 收，密绕 21Ts*1 0.4*1 N3 从 A 起到 B 收，(A 和 B 都飞线)密绕 8Ts*1 0.25*1 N4 从 PIN6 起到 PIN5 收，密绕 8Ts*1 0.18*1 备注：a. 绕线时注意绕线方向，避免绕组起收交叉，绕线平整 b. N2,N3 起收都为飞线 3. 电气要求 电感量：Lp(N1)750uH BOM 表 序号 原件名称 型号规格 1 整流桥 KBL06 2 保险 2.5A/250V 3 电解电容 4 单位 用量 位置 PCS 1 DB AXIAL-0.2 PCS 1 FR 47uF/400V 16*20 PCS 1 C1 电解电容 10uF/50V 5*11 PCS 1 C4 5 固态电容 1000uF/6.3V 8*8 PCS 4 C7，C8，C9，C10 6 涤纶电容 2A103J PCS 2 C2，C3 7 瓷片电容 104 PCS 1 C5 8 贴片电容 1uF 805 PCS 1 C6 9 贴片电容 10uF 805 PCS 2 C11,C12 10 插件电阻 2M AXIAL-0.4 PCS 1 R1 11 贴片电阻 510Ω±5% 805 PCS 1 R2 12 贴片电阻 300K±5% 1206 PCS 3 R3，R4，R5 13 贴片电阻 1R3 1206 PCS 2 R6，R7 14 贴片电阻 2.4K±5％ 805 PCS 1 R9 15 贴片电阻 2.7K±5％ 805 PCS 1 R10 www.superchip.cn 封装 第 8 页 共 9 页 Version 1.1 深圳市富满电子有限公司 SHENZHEN FUMAN ELECTRONICS CO., LTD. PWM 控制功率开关 TC6341(文件编号：S&CIC1297) 16 贴片电阻 470Ω±5％ 805 PCS 1 R11 17 贴片电阻 680Ω±5％ 805 PCS 1 R12 18 贴片电阻 10Ω±5％ 805 PCS 1 R13,R14 19 贴片电阻 1K±5％ 805 PCS 1 R15,R16 20 贴片电阻 330Ω±5％ 805 PCS 1 R17 21 插件二极管 FR107 DO-35-W PCS 1 D2 22 贴片二极管 RS1M DO-214AC PCS 1 D1 23 贴片二极管 SS10 DO-214AC PCS 1 D3 24 光耦 PC817 DIP-4 PCS 1 PC817 25 贴片 TL431 贴片 SOT23-3 PCS 1 TL431 26 变压器 RM10-6+6 PCS 1 TR 27 IC TC6341 DIP-8 PCS 1 IC1 28 IC MA5888 SOT23-6 PCS 2 IC12，IC3 29 IC MP6901 TSOT23-5 PCS 1 IC4 30 USB 立式 PCS 4 USB1，USB2,USB3，USB4 31 MOS IRF1404 PCS 1 MOS 32 散热片 PCS 1 33 螺丝 PCS 1 34 插件 LED φ3 红发红 PCS 1 LED 35 跳线 φ0.5 PCS 8 L1，L2，R18，R19，R20，R21 36 AC 电子线 红 PCS 2 L,N www.superchip.cn TO-220AB φ3*6.5 φ0.16×60mm 第 9 页 共 9 页 Version 1.1