L6599D Switching Power Controller Guida completa: Funzionalità, applicazioni e risoluzione dei problemi
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L6599D è un chip di controller di alimentazione di alimentazione ad alta prestazione comunemente utilizzato, caratterizzato da un controllo di uscita ad alta efficienza e ad alta precisione, quindi è stato ampiamente utilizzato negli alimentatori per computer e nei monitor dei computer e in altri campi.Questo articolo proverà in dettaglio dalla funzione, dal principio di funzionamento e dall'applicazione della L6599D e ha elencato alcuni guasti comuni e le loro soluzioni corrispondenti, progettate per aiutarti a utilizzare meglio questo dispositivo.
Panoramica di L6599D
La L6599D è un controller di alimentazione di alimentazione BUck sincrono regolabile a doppio canale che fornisce un ciclo di lavoro complementare del 50 %.L'interruttore alto e i driver di interruttore a basso lato funzionano in sincronizzazione al momento corretto e sono fuori fase di 180 gradi.La regolazione della tensione di uscita viene ottenuta regolando la frequenza operativa.Per garantire la commutazione soft, viene inserito un tempo morto fisso tra la chiusura di un interruttore e l'apertura dell'altro, supportando così il funzionamento ad alta frequenza.L6599D è disponibile in pacchetti SO 16-pin a doppia riga.Il suo intervallo di tensione di funzionamento è da 8,85 a 16 V, l'intervallo di temperatura operativa è da -40 ° C a 150 ° C e il suo consumo di energia è 0,83 W.
Alternative ed equivalenti:
• ISL6504ACBN
• ISL6504CBN-T
• L6599DTR
Funzione di rilevamento della linea di L6599D
Questa funzione interromperà essenzialmente il funzionamento dell'IC quando la tensione di ingresso al convertitore scende al di sotto di un intervallo specificato e riavvia quando la tensione ritorna all'interno dell'intervallo.La tensione rilevata può essere la tensione di alimentazione rettificata e filtrata (nel qual caso questa funzione fungerà da protezione da brownout) o nei sistemi con una parte anteriore pre-regolatore PFC, come la tensione di uscita dello stadio PFC (in questo momento, questoLa funzione verrà utilizzata come sequenza di accensione e pow-off).L'arresto della L6599D alla sottopostazione di ingresso viene ottenuto attraverso un comparatore interno, con il suo ingresso non invertito a Pin 7 (linea), come mostrato nella figura.Il comparatore ha una tensione di riferimento interna di 1,25 V e se la tensione applicata sul pin di linea è inferiore a questa tensione di riferimento interna, il comparatore disabilita l'IC.In queste condizioni, si accende il pin PFC_Stop PFC_STOP e il consumo di energia dell'IC è ridotto.Quando la tensione sul pin è superiore alla tensione di riferimento, il funzionamento PWM viene riabilitato.
Vale la pena notare che il comparatore ha un'isteresi di corrente piuttosto che l'isteresi della tensione più comune: l'assorbitore di corrente 1 µA interno si accende ogni volta che la tensione sul pin di linea è inferiore alla tensione di riferimento e si spegne se la tensione è superiore a quellatensione di riferimento.Questo approccio fornisce un ulteriore grado di libertà consentendo all'utente di impostare separatamente le soglie di accensione e di spegnimento selezionando correttamente i resistori del divisore di tensione esterno.Al contrario, quando si utilizza l'isteresi di tensione, la correzione di una soglia determina automaticamente l'altra, a seconda delle caratteristiche di isteresi incorporata del comparatore.
Principio di lavoro di L6599D
L6599D realizza la regolazione e la conversione della tensione di ingresso controllando il tubo di commutazione nel circuito di risonanza.Durante il processo di lavoro, il circuito risonante genererà una forma d'onda risonante.Attraverso il segnale di controllo all'interno della L6599D, la forma d'onda di risonanza può essere modulata per controllare il tempo di accensione e di spegnimento del tubo dell'interruttore.Ciò consente la regolazione e la stabilizzazione della tensione di uscita.
Applicazione di L6599D
• SMP di telecomunicazione
• TV LCD e PDP
• PC desktop, server entry-level
• Adattatore AC-DC, SMPs a cornice aperta
Circuito di applicazione di L6599D
Quando la mezza ponte risonante è leggermente caricata o completamente scaricata, la sua frequenza di commutazione raggiunge il suo valore massimo.Per garantire che la tensione di uscita sia efficacemente controllata e per prevenire il fallimento della commutazione del soft, nel trasformatore deve essere mantenuta una corrente di magnetizzazione residua necessaria.Tuttavia, questa corrente si traduce in una perdita di non carico relativamente bassa nel convertitore senza carico.Il driver può implementare la modalità di lavoro intermittente di impulsi tramite Pin 5 (STBY): se la tensione sul pin 5 è inferiore a 1,25 V, l'IC immette uno stato inattivo.Al momento, entrambi i segnali di guida di gate sono di basso livello e l'oscillatore smette di funzionare, il condensatore di commutazione soft CSS mantiene il suo stato di ricarica.In questo stato, la potenza viene consumata solo dal riferimento di tensione 2V sul pin RFMIN e auto-scarica sul condensatore VCC.Quando la tensione del pin 5 supera 1,25 V ed è superiore a 50 mV, l'IC tornerà al normale stato di lavoro.Al fine di ottenere un funzionamento intermittente di impulsi, dobbiamo mettere in relazione la tensione sul pin STBY con il circuito di feedback.Il diagramma mostra la soluzione più semplice, adatta per un intervallo di tensione di ingresso relativamente stretto.
Tuttavia, la frequenza di commutazione del convertitore risonante è anche influenzata dalla tensione di ingresso.Se l'intervallo di tensione di ingresso è maggiore, il valore di PoutB cambierà significativamente per il diagramma sopra.In questo caso, si consiglia di utilizzare il seguente circuito per introdurre il segnale di tensione di ingresso al pin STBY.Poiché esiste una forte relazione non lineare tra la frequenza di commutazione e la tensione di ingresso, l'esperienza mostra che la variazione di PoutB può essere ridotta al minimo regolando il rapporto di RA/(RA+RB).Quando si seleziona, assicurarsi che il valore totale di RA+Rb sia maggiore di RC per ridurre al minimo l'impatto sulla tensione del pin della linea.
Guasti e soluzioni comuni di L6599D
Frequenza di lavoro anormale
La frequenza operativa anormale del controller di alimentazione L6599D è generalmente causata dai seguenti motivi:
Cattivo contatto PIN: se il contatto PIN di L6599D è scarso, può anche causare una frequenza operativa anormale.La soluzione è controllare la condizione di saldatura dei pin e garantire che i pin siano ben collegati alla scheda PCB.
Fallimento dei componenti esterni: esiste una certa correlazione tra la frequenza operativa di L6599D e componenti esterni.Se i componenti esterni falliscono, come danni da induttore, perdita di condensatori, ecc., Ciò può causare una frequenza operativa anormale.La soluzione è controllare le connessioni di componenti esterni e risolvere i componenti problematici uno per uno.
Interferenza del segnale di clock: la frequenza operativa di L6599D è determinata dal segnale di clock.Se il segnale di clock viene interferito, la frequenza operativa sarà anormale.La soluzione è quella di aggiungere un circuito di filtro dell'alimentazione per ridurre l'interferenza del segnale di clock.
La tensione di uscita è instabile
La tensione di uscita instabile del controller di alimentazione L6599D di solito ha i seguenti motivi:
Fluttuazione della tensione di ingresso: se la fluttuazione della tensione di ingresso è troppo grande, si causerà anche instabile la tensione di uscita L6599D.Al momento, dobbiamo adottare misure appropriate, come l'aggiunta di un circuito di filtro di tensione di ingresso, l'aggiunta di un regolatore di tensione, ecc., Per garantire la stabilità della tensione di ingresso.
Cambiamenti di carico di grandi dimensioni: quando la corrente di carico cambia improvvisamente, L6599D potrebbe non essere in grado di regolare la tensione di uscita nel tempo.La soluzione è progettare razionalmente il circuito di uscita e aggiungere un circuito di stabilizzazione della tensione e un circuito di filtro per garantire la stabilità della tensione di uscita.
Frequenza operativa inappropriata: la frequenza operativa di L6599D deve abbinare la frequenza operativa dell'intero sistema di alimentazione.Se la frequenza operativa è selezionata in modo improprio, la tensione di uscita sarà anche instabile.La soluzione è di selezionare ragionevolmente una frequenza operativa adeguata ed effettuare regolazioni dei parametri corrispondenti.
Surriscaldamento del chip
Il surriscaldamento del controller di alimentazione L6599D è generalmente causato dai seguenti motivi:
Corrente di carico eccessiva: se la corrente di carico è troppo alta, la L6599D potrebbe non funzionare correttamente, con conseguente surriscaldamento del chip.La soluzione è scegliere un chip di alimentazione adeguato in base al requisito di corrente di carico e garantire che la corrente di carico rientri nell'intervallo specificato del chip.
Temperatura operativa elevata: quando L6599D funziona in un ambiente ad alta temperatura, la sua temperatura operativa può superare l'intervallo di limite, con conseguente surriscaldamento del chip.La soluzione è ridurre la temperatura del chip mediante il design della dissipazione del calore, come l'aggiunta di dissipatori di calore, ventole, ecc.
Eccessiva corrente di alimentazione: se la corrente di alimentazione di ingresso è troppo elevata, il consumo di energia del chip aumenterà, con conseguente maggiore temperatura del chip.La soluzione è quella di selezionare ragionevolmente l'alimentazione di input durante la progettazione del sistema di alimentazione e garantire che la corrente di alimentazione di ingresso rientri nell'intervallo specificato del chip.
Prestazioni elettriche tipiche di L6599D
In che modo il controller di potenza L6599D raggiunge una conversione di potenza e trasmissione di energia efficiente?
Progettazione ottimizzata: la progettazione del circuito e la selezione dei componenti della L6599D sono stati ottimizzati per ridurre le perdite interne e migliorare l'efficienza complessiva.Ad esempio, utilizza induttori e condensatori a bassa perdita e ottimizza la frequenza di commutazione.
Tecnologia di commutazione soft: la tecnologia di flyback risonante utilizzata nella L6599D è in realtà una tecnologia di commutazione del soft.Rispetto alla tradizionale tecnologia di commutazione dura, la tecnologia di commutazione soft può ridurre la perdita di commutazione durante il processo di commutazione e migliorare l'efficienza del sistema.
Strategia di controllo: L6599D realizza una regolazione precisa della tensione di uscita e della corrente controllando con precisione i tempi ON e OFF dei tubi di commutazione.Questa strategia di controllo consente al sistema di alimentazione di mantenere un funzionamento efficiente in diverse condizioni di carico, migliorando ulteriormente l'efficienza del trasferimento di energia.
Tecnologia di flyback risonante: L6599D utilizza le caratteristiche risonanti dell'induttanza e della capacità tra la completa conduzione e l'arresto del tubo di commutazione per migliorare l'efficienza e la stabilità del sistema.Lo fa elaborando la corrente di ingresso e convertendola in due segnali di forma d'onda sinusoidale, situati sul lato ad alta tensione e sul lato a bassa tensione.L'accoppiamento reciproco di questi due segnali realizza la commutazione a tensione zero (ZVS) e la commutazione della corrente zero (ZCS).Questo metodo di commutazione riduce efficacemente le perdite di commutazione e migliora quindi l'efficienza di conversione dell'energia.
Domande frequenti [FAQ]
1. Che cos'è un controller di commutazione?
Un regolatore di commutazione può convertire la tensione della corrente continua (CC) nella tensione desiderata della corrente continua (CC).In un dispositivo elettronico o altro, un regolatore di commutazione assume il ruolo di conversione della tensione da una batteria o altra fonte di alimentazione alle tensioni richieste dai sistemi successivi.
2. Quali sono le applicazioni tipiche di L6599D?
L6599D è comunemente usato in applicazioni ad alta potenza come alimentatori per pannelli di visualizzazione al plasma, telecomunicazioni e SMP industriali (alimentatori in modalità commutata).
3. Quali sono le caratteristiche chiave di L6599D?
Le caratteristiche chiave di L6599D includono fonte di corrente di avvio ad alta tensione, frequenza di oscillatore ad ampio raggio (30 kHz-500 kHz), tempo morto regolabile, tempo di start softt, sincronizzazione di ingresso/output per applicazioni multi-gail e aDriver incorporato per il MOSFET primario.