LP3710

LP3710 原边反馈多模式 PWM 控制芯片 概述 特点 LP3710 为最新高效能一次侧原边反馈控制器，利用 混合操作模式(QR/CCM)实现高转换效率。LP3710 使用 SOT-26，减少阻件用量，使其成为理想低成本 设计。另外 LP3710 提供较低起始电流、节能模式 操作、VCC 过电压保护、FB pin 异常状况感应装置 保护电路不受损坏。           LP3710 采用 SOT-26 封装 低启动电流(VsG1 ±6 % ±6 软启动时间（CS Pin） 软启动时间 8 ms GATE 驱动输出（OUT Pin） VOL 输出低电压 VCC = 15V, Io = 10mA 0 VOH1 输出高电压 VCC = 15V, Out pin=1.5k Ω to GND 8 VOH2 输出高电压 VCC=UVLO-OFF+0.2V 7 Rising 上升时间 load capacitance = 1000pF 430 ns Falling 下降时间 load capacitance = 1000pF 75 ns VOC1 GATE 钳位电压 VCC = 17V 13.5 V TMAX_ON 最大导通时间 CCM Fs=70kHz 10.8 μs OTP 145 ℃ 迟滞 30 ℃ 1 V V VCC V 过温保护 保护模式 CCM 开关频率 FB UVP VCC OVP 65kHz Auto recovery Auto recovery 注 4：典型参数值为 25˚C 下测得的参数标准。 注 5：规格书的最小、最大规范范围由测试保证，典型值由设计、测试或统计分析保证。 LP3710_CN_DS_Rev.1.0 www.chip-hope.com SHENZHEN Chip Hope Micro-electronics LTD Confidential– Customer Use Only LP3710 原边反馈多模式 PWM 控制芯片 内部结构框图 VCC + 16V/7.5V UVLO Internal Bias & _ VREF PG Protection Internal OTP + VCC OVPProtection 28V Driver OUT _ Max. Freq. / CCM / Green Mode / Jitter Blanking Time Time Out S QRD R Q COMP Buffer 2.5R + R VSUM _ PWM comparator CC + CC comparator _ OCP comparator + Gm Vref S/H Slope compensation _ + Σ + FB UVP Load Compensation FB LEB CS Vcsmax FB CC Loop Valley Detect QRD GND 图 3 LP3710 内部框图 LP3710_CN_DS_Rev.1.0 www.chip-hope.com SHENZHEN Chip Hope Micro-electronics LTD Confidential– Customer Use Only LP3710 原边反馈多模式 PWM 控制芯片 典型工作特性曲线 Fig. 1 Istartup current vs. Temperature Fig. 2 UVLO (ON) vs. Temperature Fig. 3 UVLO (OFF) vs. Temperature Fig. 4 CCM Frequency vs. Temperature Fig. 5 Green Mode Frequency vs. Temperature LP3710_CN_DS_Rev.1.0 www.chip-hope.com Fig. 6 Vcsmax vs. Temperature SHENZHEN Chip Hope Micro-electronics LTD Confidential– Customer Use Only LP3710 原边反馈多模式 PWM 控制芯片 Fig. 7 VcsmaxL vs. Temperature Fig. 9 Vref vs. Temperature LP3710_CN_DS_Rev.1.0 www.chip-hope.com Fig. 8 Vcomp open loop voltage vs. Temperature Fig. 10 VCC OVP vs. Temperature SHENZHEN Chip Hope Micro-electronics LTD Confidential– Customer Use Only LP3710 原边反馈多模式 PWM 控制芯片 应用信息 LP3710 为高效能一次侧原边反馈控制器，利用 混合操作模式(CCM/QR)实现高转换效率。这款 低功率 AC/DC 控制器结合了众多功能，减少外 部组件与尺寸等问题，进而降低成本。 启动电流 启动电流典型值为 1.5 uA，由于启动电流很低， 因而可以增大 PWM 的启动电阻，从而减少电阻 上的功率损耗。 关才导通。在轻载时 COMP 电压低于 VSG1，IC 会进入节能模式(Green Mode)来达到较高的电源 转换效率。开关最高切换频率会从 69kHz 到 25kHz 呈线性降低，在节能模式中波谷导通的开 关特性仍然被保存；也就是说，当负载降低时， 系统会自动地跳过多重波谷，因此减少开关切换 频率。在空载或非常轻的负载的情况下(Vcomp< VSP1)，最高切换频率会从 25kHz 到 0.4kHz 呈 线性降低，加强节能。 Frequency 欠压锁存（UVLO） Improve light load eff. LP3710 内置一个欠压锁存迟滞比较器，将启动 电压和关断电压分别设定在 16V 和 7.5V，迟滞 曲线如 Fig. 13 所示。此迟滞特性保证在启动期 间启动电容能给芯片正常供电。 Lower conduction loss 69 K 65K 25K Green Mode PFM Mode 0.4K Vcc Lower switching loss VSP2 Valley Skip VSP1 VSG2 QR Mode Fix Frequency CCM VSG1 COMP Fig.14 UVLO (on) QR 侦测 UVLO (off) QR 侦测藉由辅助绕组电压在谐振波谷附近将 MOSFET 导通，能减少导通的能量损失，提高 效率。 前沿消隐 Fig.13 高效率混合工作模式 功率 MOSFET 每开关一次，检测电阻上就不可 LP3710 为混合模式(准谐振/连续导通模式)控制 器。IC 的操作模式是根据开关频率与 COMP pin 电压来做改变(Fig.14) 。在正常操作下，IC 为准 谐振模式可减少切换损耗。在准谐振模式中，电 压频率是依据输入电压和负载条件来做变化。当 输出负载电流增加，开关的导通时间(ON Time) 也跟着增加；因此，开关的频率会下降。假如开 关频率低于 65kHz，控制器适时地转换为连续导 通模式；因此，系统可以使用小尺寸的变压器来 达到高功率的转换效率。相对地当输出负载电流 减少，开关的导通时间也跟着减少；因此，开关 频率增加。假如开关频率超过 69 kHz，IC 会跳 过第一个波谷，直到第二个波谷或第三个波谷开 避免的产生一个开启尖峰。因此，IC 内置了前 LP3710_CN_DS_Rev.1.0 www.chip-hope.com 沿消隐以避免误触发。在这段前沿消隐的时间内， 内置的电流限制比较器并不会触发，Gate 驱动也 就不会关断。 内部斜坡补偿 LP3710 内置斜坡补偿电路。当 Gate 驱动打开时， 一个斜坡电压被叠加在电流检测端电压上，从而 使系统更稳定并防止次谐波振荡的发生。 恒压工作 SHENZHEN Chip Hope Micro-electronics LTD Confidential– Customer Use Only LP3710 原边反馈多模式 PWM 控制芯片 LP3710 利用辅助绕组线路可调整输出电压，如 Fig. 15 所示。当 MOSFET 处于关闭，辅助绕组 电压为反射输出电压。经由电阻分压器连接辅助 绕组线路与 FB pin，辅助绕组电压在取样延迟时 间后得到取样电压，并维持直到下个取样周期。 内部误差放大器是将取样电压与内部参考电压 Vref (2.5V)比较且将误差放大。误差放大器的输 出 COMP 控制占空比，调整输出电压实现恒定 脚增加了过压保护功能。当 VCC 电压高于过压 保护阈值时，Gate 输出立即被关断从而关断功率 MOSFET。VCC 过压保护的功能是一个自动恢 复型的保护。一旦过压的情况发生，Gate 输出就 会被关断，直到下次重启后恢复。此时 LP3710 工作在 Hiccup 模式，如 Fig.16 VCC OVP Tripped OVP Level UVLO(on) UVLO(off) 电压，输出电压参考公式： t OUT  Ra  N s  Vout  2.51   VF   Rb  N a  VF 指次级侧二极管电压，Ra 与 Rb 为上臂与下 臂分压电阻值，Ns 与 Na 为次级和辅助绕组圈 数。变压器漏感会产生震铃并且影响输出电压调 节。优化 Snuber 缓震电路，可以降低震铃现象 并达到最好的输出电压调节。 Non-Switching Switching Switching t Fig.16 自重启输出短路保护 为了保护电路不会因为输出短路造成损坏， LP3710 内置输出短路保护。当 FB 脚的电压小于 1V 且超过 8ms，IC 会进入保护直到下一次重启， 如 Fig.17、Fig.18 AC Input Ns Vout Na NAUX VCC Ra Ra OUT Logic FB S/H FB Gm Vref Rb 1V GND S/H CS + - UVP Debounce 8ms Rb COMP Fig.15 Fig.17 负载调节补偿 OUT LP3710，内置负载调节功能可实现良好的输出电 压线补偿。当内部电流流入电阻分压器在 FB pin 会产生偏移电压，而内部电流源值与负载电流成 比例关系，因此可调整分压电阻阻值来补偿各种 电缆线压。 FB Sample 自重启 VCC 过压保护 为保护功率 MOSFET 不受损坏，LP3710 在 VCC LP3710_CN_DS_Rev.1.0 www.chip-hope.com Fig.18 SHENZHEN Chip Hope Micro-electronics LTD Confidential– Customer Use Only LP3710 原边反馈多模式 PWM 控制芯片 FB 短路保护 异常情况保护 为了保护电路不受 FB pin 短路影响，电路内置 自动恢复型的 FB pin 短路保护装置。 当 MOSFET 开通，FB pin 电压被箝位在 0 V。FB pin 电流被 使用于短路保护侦测。当 FB pin 短路经过四次 开关循环，FB 短路保护就会被触发。 多种电路保护功能如下: . CS pin 浮接 . FB pin 短路 (Rb 短路) . FB pin 开路 (Ra and Rb 开路) . Ra 开路 门极钳位/软驱动 芯片输出电压被钳位电路限制在 13.5V，此钳位 电路是为了预防过高的门极电压信号会造成 MOSFET 损坏。LP3710 另有软驱动功能来减少 EMI 干扰。 LP3710_CN_DS_Rev.1.0 www.chip-hope.com SHENZHEN Chip Hope Micro-electronics LTD Confidential– Customer Use Only LP3710 原边反馈多模式 PWM 控制芯片 封装信息 SOT-26 SYMBOL MILLIMETERS MIN. INCHES MAX. A MIN. MAX. 1.45 0.057 A1 0.00 0.15 0.000 0.006 A2 0.90 1.30 0.035 0.051 b 0.30 0.50 0.012 0.020 c 0.08 0.22 0.003 0.009 D 2.70 3.10 0.106 0.122 E 2.60 3.00 0.102 0.118 E1 1.40 1.80 0.055 0.071 e 0.95 BSC 0.037 BSC e1 1.90 BSC 0.075 BSC L 0.30 0.60 θ 0 Note: 1. Followed from JEDEC MO-178 AB. o 8 o 0.012 o 0 0.024 8 o 2. Dimension D and E1 do not include mold flash, protrusions or gate burrs. Mold flash, protrusions or gate burrs shall not exceed 10 mil per side LP3710_CN_DS_Rev.1.0 www.chip-hope.com SHENZHEN Chip Hope Micro-electronics LTD Confidential– Customer Use Only LP3710 原边反馈多模式 PWM 控制芯片 Application A H T1 C 178.0±2.00 50 MIN. 8.4+2.00 -0.00 13.0+0.50 -0.20 P0 P1 P2 D0 D1 1.5+0.10 -0.00 1.0 M----IN. SOT-26 4.0±0.10 Application SOT -26 4.0±0.10 2.0±0.05 d D W E1 F 1.5 MIN. 20.2 MIN. 8.0±0.30 1.75±0.10 3.5±0.05 T A0 B0 K0 0.6+0.00 -0.40 3.20±0.20 3.10±0.20 1.50±0.20 Carrier Width Cover Tape Width Devices Per Reel 8 5.3 3000 Direction of feed LP3710_CN_DS_Rev.1.0 www.chip-hope.com SHENZHEN Chip Hope Micro-electronics LTD Confidential– Customer Use Only