PDF《M6101》

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MOJAY.COM.CN 第1页共8页概述 M6101是一款高度集成的电流模式PWM控制芯片,内置 高压MOS,适合应用于高性能、低待机功耗,低成本, 离线AC-DC反激式拓扑结构,推荐应用于功率15瓦以 内的各种变换器. M6101提供完善的各种保护以及自恢复功能,包括 逐周期电流限制(OCP),过载保护(OLP),VDD电压钳 位和低电压锁定(UVLO).电路具有抖频功能以及软 开关技术,保证了优秀的EMI性能,消除了低于 20KHz的音频噪声.M6101采用DIP8封装. 特点 ? 开关软启动可降低MOSFET的VDS压力 ?? ? 改善EMI的频率抖动技术 ? 极低启动电流和工作电流 ? 改善效率和待机功率最小化的扩展burst模式 ? ? 消除音频噪声 ? ? 55KHZ开关频率 ? ? 完善的各种保护以及自恢复功能 ? ? 逐周期电流限流 ?? ? 芯片供电欠压保护 ?? ? 自动重启功能 应用 ? ? 离线式AV-DC反激变换器 ? ? 手机充电器,上网本充电器 ? ? 笔记本适配器,机顶盒电源 ? ? 各种开放式开关电源 典型应用电路图: 输出功率表 产品 230VAC±15% 85-265VAC 开放式 开放式 M6101 15W 12W 说明:连续工作的最大功率是在开放的

50 度环境中,且转换器有有足够的散热条件下测得. M6101 WWW.MOJAY.COM.CN 第2页共8页IC脚位说明: 引脚信息 M6101提供DIP8 封装,脚位如下. 封装散热等级 封装 RθJA (℃) DIP8

75 注意:IC 的Drain 脚的覆铜面积为

100 平方毫米 最大极限参数 参数 数值 内部高压功率管漏极(启动) -0.3V ~ BVdss 芯片电源电压 -0.3V ~

30 V 内部栅极驱动电压 -0.3V ~

30 V FB输入电压 -0.3 ~ 7V Sense输入电压 -0.3 ~ 7V 最低/最高工作结温 -20 ~ 150℃ 最低/最高储存温度 -55 to 150℃ 过锡炉温度(10S) 260℃ 注: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. 定制信息: 编号 描述 M6101 APDIP8 无铅 管脚描述: 管脚名称 I/O 描述 GND P 芯片地 FB I 反馈信号输入端,PWM占空比由该脚的电压以及SENSE脚的电流决定 VDDH-P P 内部栅极驱动电压 SENSE I 电流采样信号输入端 VDDH P 芯片电源 Drain O 内部高压功率管漏极, 该脚连接到变压器的初级绕组输出端 M6101 WWW.MOJAY.COM.CN 第3页共8页内部框图 M6101 WWW.MOJAY.COM.CN 第4页共8页电气参数(注4, 5) (无特别说明情况下,VCC=16V, TA=25℃) 符号 参数描述 条件 最小值 典型值 最大值 单位 工作电压 I_start up VDD 启动电流 VDD=11V

5 20 uA I_VDD_Operation VDD 工作电流 V_FB = 3V 1.6 mA VDD_UVLO(ON) VDD 欠压保护(开启)

7 8

9 V VDD_UVLO(OFF) VDD 欠压保护(关闭) 15.2 16.2 17.2 V OVP(ON) VDD 过压保护(开启) CS=0V,FB=3V,增大 VDD 直到GATE 时 钟关闭 27.5

29 30.5 V FB 反馈 VFB_OPEN FB 开环电压 4.9 5.5 6.1 V IFB_Short FB 短路电流 FB 接到地 0.35 mA VTH_OD 过零点门槛电压 0.8 V VTH_PL 功率限制门槛电压 4.6 V TD_PL 功率限制延迟时间

50 m Sec ZFB_IN 输入阻抗 15.7 K ohm 电流采样 Soft_start_time 软启动时间

4 m S T_blanking 电流采样前沿消隐时间

270 n s Z sense_IN 输入阻抗

40 K ohm TD_OC 过电流检测迟滞时间 从过流开始到驱动 信号关闭

80 n s VTH_OC 内部电流限制门槛电压 0.72 0.77 0.82 V 时钟 F_osc 正常振荡频率

50 55

60 KHE Δ f_Temp 频率温飘

5 % M6101 WWW.MOJAY.COM.CN 第5页共8页符号 参数描述 条件 最小值 典型值 最大值 单位 Δ f_VDD 频率电压调整率

5 % D_MAX 最大占空比 V_FB=3.3V,CS=0V

65 75

85 % F_Burst Burst 模式基准频率

22 KHZ 功率 MOS BVdss 功率管击穿电压

650 V R ds_on 功率管导通阻抗 静态 Id=1.0A 3.8 Ω 频率抖动 Δ f_osc -4

4 % 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. M6101 WWW.MOJAY.COM.CN 第6页共8页应用信息 M6101是一款内部高度集成多个处理单元、低功耗、应 用于离线反击式拓扑的开关控制器.适合于15瓦以内的 各种电源应用,其独有的扩展burst模式,能有效的降 低功耗,轻松的面对各种轻便、简洁、低功耗的设计要 求 启动电流和启动控制 由于 M6101 极低的启动电流,VDD 能够迅速地达到芯片 启动电压,使电路能够快速的启动.一个大阻值的启动 电阻就能够保证电路稳定的启动,并将功耗降到最低. 对于常规输入电压的一般 AC-DC 变换器,阻值为 2M 的 启动电阻连同一个 VDD 旁路电容就能够满足装置快速的 启动要求,并将启动功耗控制在极低的水平. 工作电流 M6101 的工作电流低至 1.6mA,加上特有的扩展 burst 模式,使整个转化器一直保持在高效率工作状态. 软启动 为减少在上电过程中变压器应力,防止变压器饱和,电路内部设置了4mS 的软启动时间,上电时,电流检测端的反馈电压值(决定输出电流的峰值)缓慢增 加,直到达到限流阈值电压(0.77V)时,软启动结束. 每次启动时都执行软启动. 频率抖动以及 EMI 优化 为分散谐波干扰能量,降低 EMI 发射的峰值,芯片内 部集成频率抖动功能,振荡频率在一个很小的范围内(2KHz 左右)变动,使得开关电源的振荡频率 出现周期性变化,从而简化 EMI 设计,更容易满足要 求. 扩展 burst 模式(绿色工作模式) 在轻载或空载条件下,电路进入绿色工作模式,工作频 率降低,频率的变化有取自电压反馈环的反馈电压 VFB 控制,当反馈电压低于内部门限电压时,振 荡器频率线性降低到最小绿色工作频率(22KHZ)左右,在此振荡频率工作时,MOSFET 的开关损耗和磁 芯、电感、脉冲吸收回路的损耗均减少,从而减少了总 的损耗.在正常工作或重载时,振荡器的工作频率提 高,工作频率不受绿色工作模式的影响. 工作频率 M6101 的内部设定的工作频率为 55KHZ,无需外部元件重 新设置. 电流检测和前沿消隐 M6101 内部设置有逐周期电流限制电路,开关电流由 CS 脚上的采样电阻检测.在功率 MOS 管打开初期,内部的 前沿消隐电路可以消除采样信号中的电压尖峰,所以在 CS 输入上不再需要外接 RC 滤波器,PWM 占空周期由 CS 脚输入电压和 EA 输出电压决定. 内部同步斜坡补偿 电流型的控制器一般是检测变换器/电感的峰值电流, 在变换器/电感电流连续时,由于峰值电压正比于平均 电流而不是峰值电流,所以当输入电压变化时,容易产 生振荡,加斜坡补偿可以有效地防止振荡的产生. M6101 在每个三角波的上升沿斜坡补偿, 有效地改善了电流控制环的特性,同时减少输出纹波. 栅极驱动 内部的功率 MOSFET 采用图腾柱结构的栅极驱动器进行 输出功率控制,栅极驱动能力太弱,会引起MOSFET 的开关损耗过大,栅极驱动能力太强又会导致 EMI 超标.带有驱动强度和死区时间控制的栅极驱动结 构,能在开关损耗和 EMI 方面取得折中,另外,通过 VDDH 与VDDH-P 之间的电阻,也可以调节驱动能力强 度,大大提高了 EMI 设计的灵活性. 保护 芯片自带各种保护功能,提高了开关电源系统的可靠 性.包括逐周期电流限制(Cycle-by-cycle current limit)、过载保护(Over load protection)、 过电流保护、输入电压的过压及欠压锁定保护、最大功率限制以及功率开关管栅极电压钳位保护等. 逐周期电流限制 在每一个周期,峰值电流值由比较器的比较点决定,该 电流值不会超过峰值电流限流值,保 证MOS上的电流不会超过额定电流值.当 电流达到峰值电流以后,输出 功率就不能再变大,从而限制了最大的输出功率.M6101 WWW.MOJAY.COM.CN 第7页共8页过载保护 当电路发生过载,会 导致FB 电压升高,当 FB 电压升高到反馈关断电压时,通 过延迟50 ms 时间后,输出关断.该状态一直保持,直到电路发生上电重启.输入电压的过压及欠压锁定保护 当VCC 上的电压超过过压保护点(29V) 电压时,表示负载上发生了过压,此时关断输出.该状态一直保持,直到电路发生上电重启.欠压锁定功能可以保证M6101 各部分正常工作,开 通和关断的门限为15.2V/8V,启动时Vcc 维持电容Cin 电压必须高于15.2V,正常工作时,Vcc 的电压由辅助绕组提供.M6101 WWW.MOJAY.COM.CN 第8页共8页封装信息