LP3716

LP3716 低功耗原边反馈控制芯片 概述 特点 LP3716 是一款高性能隔离型适配器和充电器 的控制芯片。通过原边侧的电流和电压检测实现恒 流和恒压功能，内置环路稳定性补偿，可以省略 TL431 和光电耦合器。 LP3716 通过设定外部的限流电阻和变压器原 副边匝比来实现恒流输出功能，通过设定 FB 的分 压电阻和辅助侧匝比来实现恒压功能。同时为了实 现更好的输出电压调整率，LP3716 内置输出线缆补 偿功能，可以通过设定 FB 上电阻的值来调节输出 线缆补偿值。 在恒压调制阶段，为了得到更好的平均效率和 音频特性，LP3716 采用了包含 PFM/PWM 的多模 式控制，在重载时，芯片工作在 PFM 和谷底导通 区域，得到高效率和 EMI 特性；中载时，为了得到 更好的音频特性，系统工作在 PWM 调制；轻载时， 工作在低频 PFM 并降低驱动电流以提升平均效率。 LP3716 集成了多种重启的保护功能，包括 VCC 过压/欠压保护，FB 电阻开短路保护，输出短 路保护，输出电压过压保护和过温保护等。              集成 BJT，适用于 12W 以下隔离方案 75mW 待机，满足六级能效 谷底开通机制，提升系统效率 特有随机抖频，改善 EMI 斜坡电流驱动，优化平均效率 高精度的恒压恒流控制 特有的输出线损补偿技术 PFM/PWM 多模式控制改善效率和音频特性 输出短路保护功能 FB 电阻开短路保护功能 输出过压保护功能 VCC 电压过压保护功能 过温保护 应用     手机、无绳电话、PDA、MP3 和其它便携式设 备等的适配器、充电器 LED 驱动电源 线性电源和 RCC 开关电源升级换代 其它辅助电源 LP3716 采用 SOP8 封装 典型应用 + Vout - AC VCC C FB CS 图1 LP3716_CN_DS_Rev.1.1 www.chip-hope.com GND LP3716 典型应用图 SHENZHEN Chip Hope Micro-electronicsLTD Confidential– Customer Use Only LP3716 低功耗原边反馈控制芯片 定购信息 定购型号 封装 包装形式 打印 LP3716 SOP8 盘装 4000 颗/盘 LP3716 xxxxx 管脚封装 xxxxx：芯片批号 VCC C LP3716 xxxxx GND C FB C CS C 图 2 管脚封装图 管脚描述 管脚号 管脚名称 1 VCC 芯片电源，就近接旁路电容 2 GND 芯片地 3 FB 反馈电压输入端，恒压输出设置脚位 4 CS 内置功率三极管的发射电极E和电流采样脚位 5，6，7，8 C 内置功率三极管的集电极C LP3716_CN_DS_Rev.1.1 描述 www.chip-hope.com SHENZHEN Chip Hope Micro-electronicsLTD Confidential– Customer Use Only LP3716 低功耗原边反馈控制芯片 极限参数(注 1) 符号 参数范围 单位 电源电压 -0.3~40 V CS 电流采样端 -0.3~7 V FB 反馈电压输入端 -40~8.5 V 功耗(注 2) 0.45 W θJA PN结到环境的热阻 120 ℃/W θJC PN结到管壳的热阻 60 ℃/W TJ 工作结温范围 -40 to 150 ℃ TSTG 储存温度范围 -55 to 150 ℃ 2 KV VCC PDMAX 参数 ESD (注 3) 注 1：最大极限值是指超出该工作范围，芯片有可能损坏。推荐工作范围是指在该范围内，器件功能正常，但并不完全 保证满足个别性能指标。电气参数定义了器件在工作范围内并且在保证特定性能指标的测试条件下的直流和交流电参数 规范。对于未给定上下限值的参数，该规范不予保证其精度，但其典型值合理反映了器件性能。 注 2：温度升高最大功耗一定会减小，这也是由 TJMAX, θJA,和环境温度 TA 所决定的。最大允许功耗为 PDMAX = (TJMAX - TA)/ θJA 或是极限范围给出的数字中比较低的那个值。 注 3：人体模型，100pF 电容通过 1.5KΩ 电阻放电。 推荐应用范围 LP3716_CN_DS_Rev.1.1 型号 Vin：90VAC~265VAC，50/60Hz LP3716 12W（5V/2400mA） www.chip-hope.com SHENZHEN Chip Hope Micro-electronicsLTD Confidential– Customer Use Only LP3716 低功耗原边反馈控制芯片 电气参数(注 4, 5)（无特别说明情况下，VCC =16 V,TA =25℃） 符号 描述 条件 最小值 典型值 最大值 单位 VCC_ST VCC 启动电压 VCC 上升 14 15.5 18 V VCC_UVLO VCC 欠压保护阈值 VCC 下降 3.5 4 4.5 V IST VCC 启动电流 VCC= VCC-ST- 1V 0 0.2 0.6 uA Icc VCC 工作电流 电源电压 500 uA 恒流控制 VCS 电流检测阈值 CS>VCS,关断 BJT 580 mV VCS_PRE 电流预关断值 CS>VCS_PRE,预关断 BJT 540 mV TLEB 前沿消隐时间 350 ns TDELAY 芯片关断延迟 200 ns VCSMIN 最小电流检测阈值 150 mV RTSW 副边电流退磁比例 Tons/Tsw 50 % RFB 芯片内部，FB 电阻 VFB=4V VFB FB 反馈基准电压 FB 反馈 1 1.6 2 MΩ 3.94 4 4.06 V 工作频率 FSWMAX 系统推荐最大频率 超过此频率，BJT 发热严重 60 KHz FSWMIN 芯片最小工作频率 空载最小工作频率 1 KHz RJITTER 抖频比例 CS 电流检测峰值抖频 6 % 120 mV 输出线补偿 输出线补偿 VCOMP_LINE VFB=-10V，RLINE=30K 保护功能 VFB_OVP FB 过压保护电压 FB>VFB_OVP,重启 VFB_HICCUP 输出短路保护阈值 FB< VFB_HICCUP&20ms VCC_OVP VCC 过压保护电压 VCC>VCC_OVP,重启 TON_MAX 最大导通时间 25 uS TSD 过热保护温度 150 ℃ THYS 过温保护迟滞 30 ℃ 6.0 6.5 7.0 1.8 29 31 V V 33 V 内置功率三极管 VCBO C、B 电压 IC=0.1mA ICESAT C，E 饱和电流 IB=40mA 850 V 1.0 A 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。 LP3716_CN_DS_Rev.1.1 www.chip-hope.com SHENZHEN Chip Hope Micro-electronicsLTD Confidential– Customer Use Only LP3716 低功耗原边反馈控制芯片 内部结构框图 C VCC 过压保护 4V 15.5V - 恒压恒流控制 &逻辑控制 + - 驱动 功率三极管 欠压保护 上电重置 恒流模式 开路/短路保护 退磁检测 PWM+ PFM + 电流检测 - 前沿消隐 CS Vcs_ref 恒压模式 4V EA GND 输出线补偿 FB 图3 LP3716 内部框图 应用信息 LP3716 是一款恒压、恒流的原边反馈控制芯片， 系统工作于断续模式，适用于充电器和适配器以 及其它辅助类电源。LP3716 采用特有的输出线 损补偿技术，可以有效的补偿输出电流在输出线 上的损耗压降；恒压时，采用谷底导通技术，提 升恒压效率。LP3716 采用了特有的抖频技术， 可以在不增加系统成本的情况下，优化 EMI 特 性。 启动 芯片仅需 1uA 的启动电流，系统上电后启动电 阻对 Vcc 的电容进行充电，当 Vcc 电压达到芯 片开启阈值时，芯片内部控制电路开始工作。系 统启动后，Vcc 由辅助绕组通过二极管进行供电。 恒流控制，输出电流设置 满载时电感峰值电流的表达式为： I P_PK  580 (mA) RCS CS 比较器的输出还包括一个 350nS 前沿消隐时 间。 输出电流计算方法： IO  1 N  I P_PK  P 4 NS 其中，Np 是变压器主级的匝数，Ns 是变压器次 芯片逐周期检测电感的峰值电流，CS 端连接到 内部的峰值电流比较器的输入端，与内部阈值电 LP3716_CN_DS_Rev.1.1 压进行比较，当 CS 外部电压达到内部检测阈值 时，功率管关断。 www.chip-hope.com 级的匝数， I P_PK 是主级侧的峰值电流。 SHENZHEN Chip Hope Micro-electronicsLTD Confidential– Customer Use Only LP3716 低功耗原边反馈控制芯片 恒压控制，输出电压设置 PCB 设计 LP3716 通过采样辅助绕组平台电压，分压后与 内部基准比较形成闭环后，来恒定输出电压 Vo。 在设计 LP3716 PCB 时，需要遵循以下指南： VO  4 * (R FBL  R FBH ) R FBL * NS Naux 旁路电容 VCC 的旁路电容需要紧靠芯片 VCC 和 GND 引脚。 FB 引脚 其中，RFBL 是 FB 下拉电阻，RFBH 是 FB 上拉电 阻，Naux 是变压器辅助绕组的匝数。 接到 FB 的分压电阻必须靠近 FB 引脚，且节点 要远离变压器原边绕组的动点。 过压保护电阻设置 地线 当 FB 检测到的平台电压达到内部设定的开路保 护阈值 6.5V 时，系统进入开路保护。 电流采样电阻的功率地线尽可能短,且要和芯片 的地线及其它小信号的地线分头接到母线电容 的地端。 VOVP  6.5 * (R FBL  R FBH ) R FBL * Ns Naux 其中，Vovp 是需要设定的过压保护点 保护功能 LP3716 内置多种保护功能，包括输出开路/短路 保护， VCC 欠压/过压保护，过温保护等。 LP3716_CN_DS_Rev.1.1 www.chip-hope.com 功率环路的面积 减小功率环路的面积，如变压器原边绕组、功率 管、母线电容的环路面积，以及变压器副边绕组、 整流二极管、输出电容的环路面积，以减小 EMI 辐射。 C 引脚 增加 C 引脚的铺铜面积以提高芯片散热。 SHENZHEN Chip Hope Micro-electronicsLTD Confidential– Customer Use Only LP3716 低功耗原边反馈控制芯片 封装信息 LP3716_CN_DS_Rev.1.1 www.chip-hope.com SHENZHEN Chip Hope Micro-electronicsLTD Confidential– Customer Use Only