PDF《功能描述》

DK906――6W 原边反馈恒流、恒压电源芯片 深圳东科半导体有限公司 Http:www.

dkpower.cn TEL:4008-781-212

1 功能描述 DK906 是一款原边反激式 AC-DC 开关电源控制芯片,芯片集成了 700V 高压开关功率 管和初级峰值电流检测电路,芯片内还包含有原边反馈恒流、恒压控制及自供电电路, 并具有输出线缆补偿功能,芯片采用高集成度的 CMOS 电路设计,外围元件极少,变压 器设计简单,隔离输出电路的变压器只需要两个绕组. 产品特点 l 全电压输入 85V―265V. l 内置 700V 高压开关功率管. l 芯片内集成了高压恒流启动电路,无需外部加启动电阻. l 专利的原边反馈控制算法,无需辅助绕组. l 专利的自供电技术,无需外部绕组供电. l 内置 PWM 振荡电路,并设有抖频功能,保证了良好的 EMC 特性. l ±2%恒压电压精度,±5%恒流精度. l 过温、过流、过压以及短路保护. l 4KV 防静电 ESD 测试. 应用领域 6W 以下 AC-DC 应用包括:电源适配器、LED 电源、电磁炉、空调、DVD 等小家电产 品. DK906――6W 原边反馈恒流、恒压电源芯片 深圳东科半导体有限公司 Http:www.dkpower.cn TEL:4008-781-212

2 封装与引脚定义(DIP8) 极限参数 供电电压 VDD 0.3V--8V 供电电流 VDD 100mA 引脚电压 0.3V--VDD+0.3V 功率管耐压 0.3V--730V 引脚 符号 功能描述 引脚 符号 功能描述

1 IS 电流检测引脚,接法 1: IS 接电阻对地时,电阻 值RS 必须大于 700mΩ, 最大Ip 电流为Vlim/RS;

接法 2:IS 脚 直接接地,最大 Ip 电流 固定为 333mA.

1 HV 外部对 OC 接2.2M 电阻

2 GND 芯片地.

2 IS 电流检测引脚,接法 1:IS 接 电阻对地时,电阻值 RS 必须大 于700mΩ , 最大Ip 电流为Vlim/RS;

接法 2:IS 脚直接接 地, 最大 Ip 电流固定为 333mA.

3 FB 原边反馈引脚.

3 FB 原边反馈引脚.

4 VDD 芯片的工作电源正端, 外部对地接 10uF-47uF 电容.

4 VDD 芯片的工作电源正端,外部对 地接 10uF-47uF 电容. 5,6,7,

8 OC 芯片内部高压功率管的 漏极引脚. 5.6 GND 芯片地. 7.8 OC 芯片内部高压功率管的漏极引 脚. DK906――6W 原边反馈恒流、恒压电源芯片 深圳东科半导体有限公司 Http:www.dkpower.cn TEL:4008-781-212

3 峰值电流 350mA 总耗散功率 1000mW 工作温度 25°C--+125°C 储存温度 55°C--+150°C 焊接温度 280°C/5S 电气参数 项目 测试条件 最小 典型 最大 单位 VDD 工作电压 AC 输入 85V------265V

4 4.7

6 V VDD 启动电压 AC 输入 85V------265V 4.5 4.7

5 V VDD 重启电压 AC 输入 85V------265V 3.3 3.6 3.9 V VDD 保护电压 AC 输入 85V------265V

6 6.2 6.5 V VDD 工作电流 VDD=5V,Fb=2V

40 mA 高压启动电流 AC 输入265V 0.5 mA 启动时间 AC 输入 85V

500 mS 功率管耐压 Ioc=1mA

700 V 功率管最大电流 VDD=5V

350 mA IS 最大开通电压 VDD=5V

360 400

440 mV IS 最小开通电压 VDD=5V

80 100

120 mV 恒压基准电压 VDD=5V 2.45 2.5 2.55 V 工作频率 VDD=5V 16k 65k hz 最小开通时间 VDD=5V

500 ns 开路保护电压 VDD=5V,测量FB电压 3.7 V 短路保护阀值 VDD=5V,测量FB电压 1.3 V 温度保护 VDD=5V

120 130

140 °C DK906――6W 原边反馈恒流、恒压电源芯片 深圳东科半导体有限公司 Http:www.dkpower.cn TEL:4008-781-212

4 工作原理 峰值电流和最大输出功率 IS 引脚对地电阻 IS R 为电流取样电阻,用于设定整个开关电源系统的最大输出功率, 根据公式 IN ON P P * * V T L I = ,为保证输出足够大的功率,在低压 IN =100 V V 时,开通时间 最大为 8us,并结合输出功率计算公式

2 1 max * max * max*

2 Po Lp Ip Fs η = ,η 为系统效 率,可得 P IN ON 2* max * * max* Po I V T Fs η = ,而22* max * max* P P Po L I Fs η = . 上电启动 芯片内置高压启动电流源;

上电后启动电流对外部的 VDD 储能电容充电,当VDD 电 压达到 5.0V 的时候,上电启动过程结束,芯片进入软启动阶段. 软启动 上电启动后的 4ms, 芯片工作在 16khz, 峰值电流为

1 * max

2 Ip ;

上电启动延时 1ms 后,开始检测 FB 电压. FB 检测 反激阶段,输出电压通过初级或者辅助级绕组耦合关系映射到 FB 引脚;

芯片通过 检测 FB 口电压间接检测并稳定输出电压或者输出电流;

芯片在检测到 FB>

0.7v 后,判 定为反激开始;

为防止误检测到漏感电压,芯片在反激延时 2us 后开始采样 FB 电压. 采样后的 FB 电压和内部 2.5v 电压基准做误差放大, 误差放大器的输出控制初级峰值电 流Ip ,调节输出电压和输出电流. 恒流模式 当负载超过最大输出功率时,输出电压减小,FB 电压小于 2.5v,芯片工作在恒流模 DK906――6W 原边反馈恒流、恒压电源芯片 深圳东科半导体有限公司 Http:www.dkpower.cn TEL:4008-781-212

5 式.输出电流

1 * max*

4 Io Ip N ≈ .随着负载的增大,输出电压降低, Fs 减小. 恒压模式 参照文章后半部分的典型应用图: 双绕组恒压应用: OUT P 2.5 *

2 *(1 )

1 d v Ns RFB V V N RFB ≈ + ? (参考典型双绕组恒压应用, d V 为 次级整流二极管电压) ;

三绕组恒压应用: OUT A 2.5 *

2 *(1 )

1 d v Ns RFB V V N RFB ≈ + ? (参考典型三绕组恒压应用) 当负载小于最大输出功率时,芯片工作在恒压模式.芯片根据负载动态调节峰值电 流和工作频率;

重载时,工作频率固定为65khz , 芯片工作在PWM .当负载减小时,Ip 减小;

当负载进入到轻载时,工作频率会由65khz 线性减小到20khz ,芯片工作在PFM ;

当负载更轻或者待机时,为减少待机功耗,芯片工作在间歇模式. 自供电 芯片使用了专利的自供电技术, 控制VDD的电压在4.7V左右, 提供芯片本身的电流消 耗,无需外部辅助绕组提供. 线缆补偿 内置线缆补偿电路,减小不同负载时由于线缆阻抗产生的输出电压误差.线补电流 Icomp随负载增加而增大,最大为12uA,对于三绕组应用线补电压为 S COMP FB2 A 2* * * N I R N , 对于两绕组应用线补电压为 S COMP FB2 P 2* * * N I R N . 电源异常 因外部的某种异常引起的VDD电压高于6.2V 时,芯片进入VDD过压保护. DK906――6W 原边反馈恒流、恒压电源芯片 深圳东科半导体有限公司 Http:www.dkpower.cn TEL:4008-781-212

6 FB 口检测异常保护 次级开路时, Vor 电压会不断升高;

当芯片检测到 FB 电压超出 3.7v, 进入异常保护. FB 电阻断路保护:上电时,芯片检测到 FB 电阻断路,进入异常保护. 功率管过压保护 为防止功率管过压,当芯片检测到功率管端电压超过 600v 时, 进入功率管过压保 护. 短路保护: 为防止次级短路,芯片采样检测到 FB 电压低于 1.3v 并且持续时间超过 8ms,进入 短路保护. 过温保护: 任何时候检测到芯片温度超过 130℃,立即启动过温保护,停止输出脉冲,直到过 温状况解除. 典型应用一:两绕组 5V1A 元器件清单 序号 元件名称 规格/型号 位号 数量 备注

1 保险丝 F1A/AC250V F1

1 DK906――6W 原边反馈恒流、恒压电源芯片 深圳东科半导体有限公司 Http:www.dkpower.cn TEL:4008-781-212

7 2 整流二极管 1N4007 D1~D4

4 3 二极管 FR107 D5

1 4 1N5822 D6

1 5 电解电容 4.7uF/400V C1,C2

2 6 10uF/16V C3

1 7 470uF/16V C5,C6

2 8 电感 1mH/EMI L1

1 9 10uH/1.2A L2

1 10 瓷片电容 2A103J C4

1 11 Y电容102 C7

1 12 DNI C8

1 13 色环电阻 150K/0.25W R1

1 精度1%

14 47 R2

1 精度1%

15 1.2/0.25W Rs

1 精度1%

16 250K RFB2

1 精度1%

17 8K RFB1

1 精度1%

18 IC DK906 U1

1 19 变压器 EE13 T1

1 变压器设计:

1、参数确定 变压器设计时,需要先确定电路参数如下:输入电压范围:AC 85V~265V,输出电 压及电流:DC5V/1A,最大开关频率 60khz,最大占空比 50%.

2、磁心的选择 先计算出电源的输入功率 P=Pout/ η ( η 指开关电源的效率,设为 0.75),而Pout=Vout*Iout=5V*1A=5W,即Pin=5W/0.75=6.7W,可用 EE13 磁心,Ae=17.1mm?.

3、确定变压器的匝比 变压器的反激电压 Vor 设定为取值在 60V~120V 之间, 一般建议 V........