在當今電子設備日益普及的時代,電源管理芯片的重要性不言而喻。其中,PL3367CE作為一款原邊控制恒流/恒壓調(diào)節(jié)器芯片,以其高效能、高精度和豐富的保護功能,在眾多同類產(chǎn)品中脫穎而出,廣泛應用于手機充電器、小功率電源適配器、LED驅(qū)動以及消費類備用電源等領(lǐng)域。
PL3367CE是一款高度集成的原邊控制恒流/恒壓調(diào)節(jié)器芯片,專為反激式開關(guān)電源設計。它通過去除光耦和次級控制電路,不僅簡化了充電器/適配器等傳統(tǒng)恒流/恒壓設計,還能實現(xiàn)精確的電流和電壓調(diào)節(jié)。該芯片采用SOP8封裝,具有以下主要技術(shù)規(guī)格:
(一)電源電壓
VDD電壓范圍:-0.3V到VDDclamp。
啟動電流:在VDD=UVLO_OFF-1V時,啟動電流為5~20μA。
靜態(tài)電流:0.6~1mA。
VDD退出欠壓閾值:12~18V。
VDD進入欠壓閾值:3.5~5.5V。
VDD過壓保護:27V。
(二)電流檢測
LEB時間:500ns。
過流閾值:550mV。
OCP延遲時間:100ns。
(三)反饋檢測
EA基準電壓:2.44~2.56V。
最小關(guān)斷時間:2us。
最小工作頻率:80Hz。
最大輸出線補償電流:60μA。
過壓閾值:3V。
(四)過溫檢測
進入過溫保護:151℃。
退出過溫保護:139℃。
(五)功率BJT管
集電極與發(fā)射極擊穿電壓:400V(Ic=10mA)。
集電極與基極擊穿電壓:700V(Ic=1mA)。
PL3367CE芯片的管腳功能如下:
VDD:芯片電源輸入。
FB:通過電阻分壓連接到輔助繞組,用于檢測輸出信號并調(diào)節(jié)芯片的恒流。
CS:通過檢測連接CS到地電阻的電壓來反映原邊電感電流。
C:功率BJT的集電極,連接到變壓器的一端。
GND:芯片地。
PL3367CE為小功率充電器/適配器應用提供了高效的解決方案,其新穎的恒流/恒壓控制使得系統(tǒng)不需要次級反饋電路,并能實現(xiàn)高精度的恒流/恒壓輸出,從而滿足更嚴格的能源損耗要求。
(一)啟動電流和工作電流
PL3367CE具有低啟動電流,可以采用大的啟動電阻以及小的VDD電容以降低應用中的功率損耗。其工作電流很低,再加上特有的復合模式控制,從而提高了系統(tǒng)的效率,特別是系統(tǒng)處于輕載條件下。
(二)VDD欠壓保護
PL3367CE內(nèi)部集成VDD檢測電路,系統(tǒng)上電后,當VDD端電壓超過芯片的閾值電壓時,芯片開始工作并輸出PWM信號,進而驅(qū)動功率BJT管。為了防止VDD上升過程中抖動對芯片的影響,內(nèi)部設置了閾值遲滯。芯片的上升閾值和下降閾值典型值分別為15V和4.5V。
(三)恒流/恒壓調(diào)節(jié)
恒流/恒壓的調(diào)節(jié)主要是基于系統(tǒng)工作在DCM模式。工作于DCM模式的反激式開關(guān)電源,可以通過輔助繞組來采樣輸出電壓。功率管導通時,原邊電流逐步增加,功率管關(guān)閉后,原邊電流傳輸?shù)酱渭?,并形成次級電流ISpk。通過次級繞組和輔助繞組之間的耦合,輸出電壓可以得到?;趦?nèi)部的時序控制,輔助繞組的電壓可以通過對連接于輔助繞組和FB之間的分壓電阻采樣得到。采集后的電壓通過內(nèi)部的誤差放大器與內(nèi)部基準比較從而實現(xiàn)輸出恒壓控制。在恒流工作模式中,不管系統(tǒng)的輸出電壓大小,芯片會保持輸出電流恒定。
(四)可調(diào)恒流點及輸出功率
在不同的應用中,CS端不同的采樣電阻會得到不同的恒流點。輸出功率的大小可通過調(diào)節(jié)CS端的采樣電阻實現(xiàn),采樣電阻越大,恒流點越小,同時輸出功率也越小。
(五)開關(guān)頻率及電感補償
PL3367CE的開關(guān)頻率大小取決于系統(tǒng)負載狀態(tài)以及芯片工作模式。恒流模式中芯片通常工作在最大頻率。為了降低原邊繞組電感量變化產(chǎn)生的效應,恒流模式下工作頻率被固定為fsw=1/(2*Tdemag),其中Tdemag是電感退磁時間,由于與Tdemag與電感呈反比,所以可以補償因電感一致性差導致的恒流和最大輸出功率誤差。
(六)可調(diào)輸出線補償
內(nèi)置輸出線補償用來得到更好的負載調(diào)整率。在沒有輸出線補償時,線電阻引入壓差造成空載和滿載時輸出端電壓不同。為提高負載調(diào)節(jié)率,芯片在FB電阻上增加一個偏置電流,并通過功率管關(guān)斷時間大小調(diào)整此偏壓大小,從而令輸出電壓在不同負載狀態(tài)時可保持恒定。在不同的應用中,通過調(diào)節(jié)連接于FB端的分壓電阻可得到不同的線補償量,F(xiàn)B端的分壓電阻越大,那么補償量也越大。
(七)保護功能
PL3367CE內(nèi)置了多種保護功能,包括逐周期限流保護、VDD過壓/欠壓保護、輸出開/短路保護、過溫保護等。當PL3367CE的VDD電壓下降到UVLO(ON),芯片將不工作,同時會進入重啟狀態(tài)。
綜上所述,PL3367CE憑借其卓越的技術(shù)規(guī)格、簡潔的管腳設計以及廣泛的應用場景,成為了電源管理芯片領(lǐng)域的一顆璀璨明珠。它不僅能夠滿足現(xiàn)代電子設備對電源管理的高精度、高效率要求,還能為用戶提供可靠的安全保障,是眾多電子設備制造商的首選芯片之一。