idp 2105 - 强制频率谐振式反激控制器 - 万正芯源

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www.allgpc.com 深圳万正芯源有限公司 [email protected] IDP 2105 强制频率谐振式反激控制器 版本 1.1 产品亮点 l 集成 600 V 启动单元,用于快速启 动和直接母线电压检测 l 采用强制频率谐振模式(FFR), 准谐振模式( QR )和连续导通模式 CCM)运行的多模式运行方式 l 初级侧输出过压保护 l 支持低空载工况下满足严格的监 管标准 l 单引脚 UART 接口进行参数配置 特性 l 多重运行方式:QBMDCMQR CCM l CCM 模式斜坡补偿 l 强制谐振模式提供 ZVS 门极驱动 信号 l 内置软启动 l 内置保护模式 l 通过高压启动单元进行上电掉电 检测 l 无铅铅电镀,符合 RoHS 标准 l 无卤素,符合 IEC61249-2-21 应用 高密度适配器 产品验证 符合工业应用要求 JEDEC47 / 20/22 的相关 测试 描述 IDP2105 是基于反激拓扑高密度适配器应用 的一款数字 PWM 控制器。DSO-12 封装提 供了广泛的功能,仅需较少的外部元件。集 成的 ASSP 数字引擎为多模式操作和保护功 能提供了高级算法。CCM 运行模式和强制 谐振运行模式可优化高密度适配器系统的 尺寸。此外,集成了一次性可编程(OTP单元,可提供一组可选配置参数,可与专用 系统设计相匹配。

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IDP 2105

强制频率谐振式反激控制器 版本 1.1

产品亮点 l 集成 600 V 启动单元,用于快速启

动和直接母线电压检测 l 采用强制频率谐振模式(FFR),

准谐振模式(QR)和连续导通模式

(CCM)运行的多模式运行方式 l 初级侧输出过压保护 l 支持低空载工况下满足严格的监

管标准 l 单引脚 UART 接口进行参数配置

特性 l 多重运行方式:QBM、DCM、QR和 CCM l CCM 模式斜坡补偿 l 强制谐振模式提供 ZVS 门极驱动

信号 l 内置软启动 l 内置保护模式 l 通过高压启动单元进行上电掉电

检测 l 无铅铅电镀,符合 RoHS 标准 l 无卤素,符合 IEC61249-2-21

应用 高密度适配器

产品验证 符合工业应用要求 JEDEC47 / 20/22 的相关

测试

描述 IDP2105是基于反激拓扑高密度适配器应用

的一款数字 PWM 控制器。DSO-12 封装提

供了广泛的功能,仅需较少的外部元件。集

成的 ASSP 数字引擎为多模式操作和保护功

能提供了高级算法。CCM 运行模式和强制

谐振运行模式可优化高密度适配器系统的

尺寸。此外,集成了一次性可编程(OTP)单元,可提供一组可选配置参数,可与专用

系统设计相匹配。

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图 1 典型应用

产品类型 封装 文档版本 SP 订购代码 IDP2105 PG-DSO-12-20 V1.1 SP001673222

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目录

目录 产品亮点.................................................................................................................................... 1 特性............................................................................................................................................ 1 应用............................................................................................................................................ 1 产品验证.................................................................................................................................... 1 描述............................................................................................................................................ 1 目录.......................................................................................................... 错误! 未定义书签。 1 引脚配置和功能.................................................................................................................... 3 2. 代表性框图........................................................................................................................... 4 3. 介绍....................................................................................................................................... 5 4.功能描述................................................................................................................................. 6

4.1 供电电源管理............................................................................................................. 7 4.1.1 VCC 电容器充电和启动顺序 ......................................................................... 7 4.1.2 输入电压上电监测.......................................................................................... 7 4.1.3 掉电保护响应.................................................................................................. 8 4.1.4 在静态突发模式(QBM)运行 .................................................................... 8 4.1.5 在锁存模式和自动重启运行中的 Bang-Bang 模式 ..................................... 9

4.1.5.1 锁存模式运行....................................................................................... 9 4.1.5.2 自动重启运行..................................................................................... 10

4.2 控制特性................................................................................................................... 10 4.2.1 辅助绕组的反射电压检测和过零检测........................................................ 11

4.2.1.1 ZCD 引脚的输出电压检测................................................................. 13 4.2.1.2 振铃抑制时间..................................................................................... 14 4.2.1.3 ZCD 引脚的过零检测......................................................................... 14

4.2.2 通过高压启动单元测量 Vbulk 电压............................................................ 14 4.2.3 传播延迟补偿(PDC) ................................................................................ 14 4.2.4 软启动............................................................................................................ 16 4.2.5 CS 引脚的前沿消隐(LEB) ....................................................................... 16 4.2.6 CS 引脚用于第二级过流检测(OCP2)的尖峰消隐 ................................. 16 4.2.7 GD0 和 GD1 门极驱动输出 .......................................................................... 17 4.2.8 多重模式运行................................................................................................ 18

4.2.8.1 IDP2105 的频率法则设置 .................................................................. 20 4.2.9 频率抖动........................................................................................................ 21 4.2.10 静态突发模式.............................................................................................. 21

4.2.10.1 突发模式进入................................................................................... 23 4.2.10.2 突发模式运行................................................................................... 23

4.2.11 突发模式退出.............................................................................................. 24 4.2.12 强制频率谐振模式运行.............................................................................. 24 4.2.13 带斜坡补偿的 CCM 模式运行 ................................................................... 27 4.2.14 准谐振(QR)模式运行 ............................................................................ 28

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4.2.15 GPIO 引脚的 UART 功能 ........................................................................... 28 4.3 保护特性................................................................................................................... 28

4.3.1 自动重启模式(ARM) .............................................................................. 28 4.3.2 锁存模式(LM).......................................................................................... 29 4.3.3 VCC 欠压锁定(UVOFF) .......................................................................... 29 4.3.4 输入上电保护(BIP) .................................................................................. 29 4.3.5 输入掉电保护(BOP) ................................................................................ 29 4.3.6 过流保护等级 1(OCP1) ........................................................................... 29 4.3.7 过流保护等级 2(OCP2) ........................................................................... 29 4.3.8 CS 引脚高输入(CShigh) ........................................................................... 30 4.3.9 CS 引脚短路保护(CSSCP) ....................................................................... 30 4.3.10 MFIO 引脚高输入(MFIOH) ................................................................... 30 4.3.11 内部过温保护(IntOTP).......................................................................... 30 4.3.12 初级侧输出过压保护(VoutOVP) ......................................................... 30 4.3.13 过载保护(OLP) ...................................................................................... 31 4.3.14 峰值功率保护(PPP) ............................................................................... 31

5 配置...................................................................................................................................... 32 5.1 使用.dp Vision 配置参数概述 ................................................................................. 32 5.2 可配置和固定参数和功能概述............................................................................... 32

5.2.1 配置参数和功能............................................................................................ 32 5.2.2 固定参数和功能............................................................................................ 33

5.3 数据手册和固件符号的概述映射........................................................................... 36 5.4 配置的 FW 参数与电参数的相关性....................................................................... 37

5.4.1 PDC 修正了低线电压和高线电压情况下的电流检测峰值 ........................ 37 5.4.2 OCP1 的前沿消隐 .......................................................................................... 37 5.4.3 FFR 模式时间配置 ........................................................................................ 37 5.4.4 突发模式退出阈值........................................................................................ 38 5.4.5 最大频率法则运行点.................................................................................... 38 5.4.6 CCM 模式下的斜坡补偿 ............................................................................... 38 5.4.7 内部过温保护检测参数................................................................................ 39 5.4.8 过载保护........................................................................................................ 39 5.4.9 峰值功率保护等级 1..................................................................................... 39 5.4.10 峰值功率保护等级 2................................................................................... 39

6. 电气特性............................................................................................................................. 39 6.1 定义........................................................................................................................... 39 6.2 绝对最大额定值....................................................................................................... 40 6.3 封装特性................................................................................................................... 41 6.4 运行范围................................................................................................................... 41 6.5 特性........................................................................................................................... 42

7. 包装信息............................................................................................................................. 50 7.1 外廓尺寸................................................................................................................... 51 7.2 封装和包装............................................................................................................... 52

8 印记....................................................................................................................................... 53 9 附录...................................................................................................................................... 54

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9.1 GD0 和 GD1 引脚的最小容性负载 ......................................................................... 54 10. 参考文献........................................................................................................................... 55 版本历史.................................................................................................................................. 56

1 引脚配置和功能 引脚分配和基本引脚描述信息如图 2 及表 1 所示。

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图 2 IDP2105 的引脚配置

表 1 引脚定义和功能

名称 脚号 类型 功能 ZCD 1 I 过零检测

ZCD 引脚连接至过零检测辅助绕组的正极进行电压测量。 MFIO 2 I 多功能输入输出

MFIO 引脚连接至光耦,为 PWM 运行模式提供放大的误差信

号。 GPIO 3 IO 数字通用输入输出

GPIO 引脚提供一个 UART 接口,直到高压输入。在正常操作

期间切换至弱下拉模式并禁用 UART 功能。 CS 4 I 电流检测

CS 引脚通过电阻串联到外部分流电阻和功率 MOSFET 的源

极。 HV 5,6,7,8 I 高压输入

HV 引脚连接到整流后电压母线上。内部连接的 600V HV 启

动单元用于初始 VCC 充电。此外,还提供上电、掉电检测。 GD1 9 I FFR 信号门驱动器输出

GD1 引脚提供一个门极驱动脉冲信号来启动强制频率谐振运

行模式。 GD0 10 O 门极驱动输出

输出直接驱动主功率 MOSFET。 VCC 11 I 供电电源正极

IC 供电电源 GND 12 O 功率地及信号地

2. 代表性框图 图 3 显示了 IC 功能的简化顶层框图。

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图 3 IDP2105 的代表性框图

3. 介绍 IDP2105 是一款适用于高密度适配器的 AC/DC 数字电流模式控制器。通过二次侧控制

回路的反馈信号,该 IC 提供可配置的多重运行模式。多重运行模式针对不同输入和负载条

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件支持不同的运行模式如:连续导通模式(CCM)(见 4.2.13)、强制频率谐振控制(见 4.2.12)、准谐振模式(QR)(见 4.2.14)。这些模式的支持使得高功率密度设计更加灵活。

嵌入式应用专用数字内核为多重运行模式和各种保护功能提供高级算法。集成了特殊的

模拟和混合信号外设,以支持低待机功耗的要求。 该 IC 通过先进的可配置参数和状态机提高了设计灵活性,并支持专用的系统尺寸。可

以通过 GPIO 引脚上的单引脚 UART 接口进行配置,并支持在线配置。第 5 章包含 IDP2105的默认参数配置以及相关的特定固件版本。此外,它为定义的 FW 符号和相关的数据表参数

提供映射表。每个列出的参数都在第 6 章的电气特性中给出。 接下来第 4 章中的功能描述基于第 5 章配置中的默认参数配置而进行的。第 7.1 章节提

供了封装外围尺寸信息。附录第 9 章提供了有关特定电气特性或测试条件的附加信息。第 10章提供了参考文档的概述。

4.功能描述 功能描述概述了集成功能和特性及其之间的关系。涉及的参数和等式均基于典型值条件

𝑇" = 25℃。相关的最小值和最大值在第 6 章节中电气特性中给出。功能描述包含以下部分: l 供电电源管理(4.1 章节) l 控制特性(4.2 章节)

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l 保护特性(4.3 章节)

4.1 供电电源管理 供电电源管理保证了 IC 的可靠性及 IC 的稳定性运行。为提供 VCC 电源和输入电压监

测,根据控制 IC 的工作模式的不同,电源管理单元以不同的方式运行,这将在以下介绍: l VCC 电容器充电和启动顺序(4.1.1 章节) l 输入上电监测(4.1.2 章节) l 输入掉电保护响应(4.1.3 章节) l 在静态突发模式(QBM)运行(4.1.4 章节) l 在锁存模式运行中的 Bang-Bang 模式(4.1.5.1 章节) l 在自动重启模式运行中的 Bang-Bang 模式(4.1.5.2 章节)

4.1.1 VCC 电容器充电和启动顺序 HV 引脚通过连接到大容量电容器的电阻 RHV 支持两个主要功能(见图 5),即 VCC 电

容器充电以及 Bulk 电压监测(见章节 4.1.2)。 在冷启动开始时,消耗启动单元打开。一旦施加交流线路电压并对大容量电容器充电,

电流将通过外部电阻器 RHV 流入 HV 引脚。通过集成二极管 D1,该电流可以为外部 VCC 电

容充电(见图 5)。一旦 VCC 电压超过阈值 VVCCon = 20.5V,启动单元被关闭,控制 IC 使

能,固件启动顺序大约需要 1.2 ms。Bulk 上电电压输入和 VCC 上电输入条件(见章节 4.3.4)都会被连续检查。一旦两者分别高于图示的上电输入电平,则在 1.2ms 引导序列时间之后,

将首先根据软启动控制生成第一个 GD0 脉冲。供电电压 VVCC 下降,直到通过辅助绕组

(VVCCSS)的电源接管 VCC 电源(见图 4)。为了正确的系统启动和操作,电源电压 VVCC

必须始终高于 VCC 关闭阈值 VVCCoff = 7.2 V(见章节 4.3.3)。

图 4

4.1.2 输入电压上电监测 一旦 IC 被激活,通过内部分流电阻 RM(参见章节 4.2.2)测量 HV 引脚的电流,启用

输入欠压保护(参见章节 4.3.4)的欠压监测。如果在 VCC 下降到 VVCCBI 之前未检测到输入

欠压,则启动单元测量功能保持使能状态,直到 VCC 下降到 VVCCoff。

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图 5 HV 引脚的高压上电检测和 VCC 启动

4.1.3 掉电保护响应 在掉电的情况下(参见章节 4.3.5),IC 停止门极驱动器切换并保持激活状态。与此同

时,VCC 关断阈值将由 VVCCoff 切换至 VVCCoffBo=9.6V。VVCCoffBO 大于 VVCCoff,VVCCoffBO 会比

VVCCoff 支持更早的系统重启。

4.1.4 在静态突发模式(QBM)运行 在控制 IC 进入静态突发模式(QBM)后,控制 IC 将会重复进入睡眠模式,整个 IC 功

耗电流降低至 IVCCquBM2 =460µA。从睡眠模式唤醒或者进入睡眠模式由 MFIO 引脚的反馈电

压 VMFIO 通过内部的比较器 C5 和 C6 控制。(见图 6 和 4.2.9 章节)。

图 6 突发模式控制

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对于系统设计,应该确保电压 VVCC 应该始终高于阈值 VVCCoff,包括突发阶段。图 7 显

示了典型突发模式下的 VCC 和电流消耗波形。

图 7 突发模式运行

4.1.5 在锁存模式和自动重启运行中的 Bang-Bang 模式 bang-bang 模式在锁存和自动重启操作期间支持无需外部 VCC 电源的 IC 运行。它可以

根据设置的 bang-bang 模式打开相应的自动重启和锁存模式的阈值 VVCCBBon直接控制 HV 启

动单元(见图 8)。在锁存模式下,HV 启动单元打开阈值设置为 VVCCBBon = 7.5 V(见章节

4.1.5.1 和章节 4.1.5.2)。

图 8 高压启动单元的 Bang-Bang 模式

在自动重启模式下,还有一个额外的待机定时器被激活,在 500ms 的固定时间周期内

开启 HV 启动单元,以保持 VCC 始终处于高于输入欠压阈值 VVCCBI = 15 V.的电平。然后重

启就可以不经过额外的 VCC 上电检测周期。由于自动重启中断时间内电流消耗低,启动单

元始终由 500 ms 计时器打开。 4.1.5.1 锁存模式运行

一旦进入锁存模式(参见章节 4.3.2),则 IC 停止门极开关,并将 VCC 电流消耗降至 IVCCquLM=150µA。通过保持 VCC 引脚电压高于阈值 VVCCoff = 7.2 V(见图 9),启用的 Bang-Bang 模式可确保 IC 保持活动状态。锁存模式的复位只有在 VCC 下降到 VVCCoff 阈值以下之

后才会发生。

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图 9 锁存模式运行 4.1.5.2 自动重启运行

一旦进入自动重启模式(见 4.3.1 章节),IC 停止 GD0 开关动作,VCC 电流消耗减少

至 IVCCquAR=160µA,并且激活周期为 500ms(tBBoffAR)待机定时器,周期性地打开高压启动

单元,给 VCC 电容充电。一旦 VCC 引脚电压超出关断阈值 VVCCBBoff = 20.5V,启动单元关

闭(见图 10)。这就是在自动重启间断时间内 VCC 管理单元的 Bang-Bang 模式运行方式。

通过这种方式,VCC 电压保持在远高于 VCC 输入欠压阈值的水平,以确保 VCC 电容器中

存储足够的能量用于即将到来的系统重启,即在自动重启间断时间 tAR = 3s 之后启动。然后,

在额外的时间 Δt=ε 之后,门极驱动器开关通过软启动时序被激活。这里附加时间 ε 取决于

与 VCC 电容和 HV 引脚电压有关的 VCC 电容充电时间。

图 10 自动重启模式运行

4.2 控制特性 IDP2105 提供了峰值电流控制,辅助表 2 中列出的功能。表示控制器功能的简化框图如

图 11 所示。

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表 2 给出了在相关章节中描述的控制器特性的概览。 表 2 控制器特性

描述 章节 辅助绕组的反射电压检测和过零检测 4.2.1 通过 HV 启动单元进行 Vbulk 电压测量 4.2.2 传播延迟补偿(PDC) 4.2.3 软启动 4.2.4 CS 引脚的前沿消隐(LEB)时间 4.2.5 在 CS 引脚消隐第二级过流检测的尖峰 4.2.6 GD0 和 GD1 门极驱动输出 4.2.7 多重模式运行 4.2.8 静态突发模式(QBM)运行 4.2.9 强制频率谐振模式(FFR)运行 4.2.12 带斜坡补偿的连续导通模式(CCM)运行 4.2.13 准谐振模式(QR)运行 4.2.14 GPIO 引脚的 UART 功能 4.2.15

4.2.1 辅助绕组的反射电压检测和过零检测 IC 通过 ZCD 引脚和额外的电阻分压器测量变压器初级侧辅助绕组反射电压 VAux 从而

对输出电压进行检测。电压信号 VAux 包含了二次侧的反激输出电压 VOut 信息。 ZCD 引脚相关电路如图 12 所示。图 13 显示了漏极电压 VDrain 和相关辅助绕组电压 VAux

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的典型电压波形。检测到的输出电压用于过电压保护(见章节 4.3.12)。 以下主题在如下章节中描述: l 通过 ZCD 引脚输出电压(章节 4.2.1.1) l ZCD 引脚的过零检测(章节 4.2.1.3)

图 12 ZCD 引脚功能

图 13 标准 DCM 模式下的辅助绕组电压和励磁电流波形

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4.2.1.1 ZCD 引脚的输出电压检测 输出电压在续流阶段中的固定时间点进行检测,续流阶段始于门极驱动关断,终于二次

侧去磁电流为 0。在续流阶段,IC 的 VCC 电容,ZVS 绕组的输出级电容以及附加在 ZVS 绕

组的 ZVS 电容,以引入强制谐振周期(见章节 4.2.12)。一旦 VCC 电容器充电,辅助电压

是二次侧电压的函数。

𝑉"() =*+,-*./0

∙ 𝑉234 (1)

图 14 显示了二次侧电压检测和等效网络原理图。

图 14 二次侧电压检测

在续流时间内没有电流钳位,ZCD 引脚的电压由下式给出

𝑉56786 𝑉234 = 𝑅567 ∙ (;+<=>?@AB

) (2)

RZCD 是 VZCDSEC(VSec)的内部电阻,是 RZCDH 和 RZCDL 的等效并联电阻,相关波形如图 15所示。在初级侧门极驱动关断之后,辅助绕组电压将由负为正。在振铃之后,其值由输出电

压加上二次侧整流二极管导通压降决定。在续流阶段,二次侧二极管工作在线性区域,直到

退磁电流变得非常小。这种线性关系可以描述为一个电阻 RDSonSec,对应的电压下降斜坡为

RDSonSec·iLSec(t)。次级端电流 iLSec(t)以输出电压和变压器二次侧电感给定的斜率减小。因此,

所得的辅助绕组电压或多或少是恒定的,直到二次侧电流变为零。在振铃抑制时间结束时,

辅助绕组的反射电压被采样(见章节 4.2.1.2)。测量电压 VZCDSEC 包括输出电压电平和叠加

偏移 ΔVZCDOFFSET,其取决于二次侧选择整流方法和相关的元件尺寸。 为确保准确测量反射输出电压,系统设计必须提供一个仅在振铃抑制时间 tZCDRS 之后才

能完成的续流阶段。 此外,如果在系统设计中没有正确考虑以下影响,则会影响输出电压检测: l VCC 和 ZVS 电容充电 l 续流二极管或二次侧开关的电压降 在振铃抑制时间 tZCDRS 结束之前,VCC 和 ZVS 电容器需要充电。由于二次侧整流方式

导致采样时间点的叠加电压 ΔVZCDOFFSET 偏移,因此需要考虑 ZCD 电阻分压器的尺寸或内

部过压阈值设置 VZCDOVP(参见章节 4.3.12)。

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图 15 输出电压采样信号 4.2.1.2 振铃抑制时间

为了防止由于初级侧栅极驱动器关闭振铃而引起的错误 ZCD 事件,在过零检测中增加

了振铃抑制时间 tZCDRS = 1.11µs。此期间内不考虑过零检测。 4.2.1.3 ZCD 引脚的过零检测

二次侧电流为 0 后,将开始周期 tOsc 的振荡,振荡开始后,在振荡器的 tOsc/4 处发生该

振荡内的第一个过零点。在从 VAux>0 到 VAux<0 的过零点之后,漏极-源极电压的谷值出现

在下面的 tOsc/4。第一个过零点由 IDP2105 检测,用于启用强制频率谐振切换周期(见章节

4.2.12)。ZCD 引脚上的辅助绕组过零时刻由具有阈值 VZCDTHR 的比较器检测。只要 ZCD 信

号的斜率在过零处通常非常陡峭,VZCDTHR 的绝对阈值对正确的时刻检测的影响最小。只有

在输出短路的情况下,振荡才是平坦的,从而可能由于噪声而产生错误的过零检测,这可能

导致在变压器被磁化时在 GD1 引脚处产生意外的 FFR 脉冲。

4.2.2 通过高压启动单元测量 Vbulk 电压 VBulk 电压通过连接在大容量电容节点的 HV 引脚测量。电流 IHV 被 IC 采样且用于以

下功能: l 输入上电保护(4.3.4 章节) l 输入掉电保护(4.3.5 章节) l 传播延迟补偿(4.2.3 章节)

在所有这些功能项中,IHV 电流代表着 Bulk 电压。

4.2.3 传播延迟补偿(PDC) 由于门极驱动关断延迟 tPD,OCP1 比较器设置的电平 VCSOCP1 不会直接控制电感峰值

电流 ILPk。没有传播延迟的情况下,峰值电流为𝐼EFG = 𝑅62HI ∙ 𝑉62J6FI。然而由于传播延迟

存在,OCP1 的将超出原来的值等于 𝑅62 ∙ 𝐼EFG = 𝑉62J6FI + 𝑉62F7(𝑉LMNG) (3) 这里传播延迟超调量𝑉62F7(𝑉LMNG)为

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𝑉62F7 𝑉LMNG = EOPQ>@.

∙ 𝑡F7 ∙ 𝑉LMNG (4)

图 16 给出了相关的示例波形。

图 16 传播延迟和传播延迟补偿 在图中左侧,bulk 电压低,电感电流斜坡和 CS 电压也同样低。当 CS 电压达到 OCP1

时,门极驱动关断,电感电流在关断传播延迟时间 tPD 之后达到峰值。关断传播延迟 tPD 包

含了连接到 CS 引脚上的 RC 低通滤波器延迟 tCS(见典型应用图)。由于传播延迟引起的电

感电流超调量很小的原因是因为小斜率 S;@.ST

= >@.∙;U,VWEO

(5)

图 16 中右侧展示了更高 bulk 电压的相同工作波形。在这种情况下,OCP1 比较器的限

制值需要比左侧达到相同峰值电感电流更小。尽管传播延迟保持一致,但由于传播延迟带

来的斜率和超调量都变大了。 IDP2105 控制器定义为测量 HV 电流 IHV 表示 bulk 电压 VBulk。OCP1 比较器的限制值

根据测得的 bulk 电压进行调整,以便补偿由于传播延迟引起的实际峰值电流。为此 HV 引

脚需要连接到 VBulk。 因此,对于电气特性中指定 CS 峰值参数 VCSx(6.5 章节),低线电压用(VCSxLL)表示,高

线电压用(VCSxHL)。 低线电压使用使用情况(LL) l IHVLL=700µA 对于 VBulk=72V,RHV=100kΩ l (dvCS/dt)LL =79mV/µs 对于 VBulk=72V,LPri =180µH,RCS=0.1965Ω 高线电压使用使用情况(HL) l IHVHL=370µA 对于 VBulk=372V,RHV=100kΩ l (dvCS/dt)HL=406mV/µs 对于 VBulk=372V,LPri=180µH,RCS=0.1965Ω 这些使用情况设置线性的传播延迟补偿的两端极限值,因此对于任何的 IHV 典型 OCP1

阈值可以由以下式子给出:

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;@.-(XBY)H;@.-ZZXBYHXBYZZ

= ;@.-BZH;@.-ZZXBYBZHXBYZZ

(6)

4.2.4 软启动 在初始启动和重启周期阶段,控制 IC 提供了软启动功能。软启动的转换速率在 tBase1=

52.14µs 的步进阶跃 ΔVCSS= 2.5 mV 定义。此外,峰值电流起始电平由参数 VCSSS 确定。 当 VCS 升高至 VCSmax 之后,软启动阶段最后完成(参见图 17)。总软启动时间 tSSmax 因

此基于以下等式:

𝑡22[\] = 𝑡L\^3I ∙;@._`-H;@...

∆;@.. (7)

相关的斜升峰值电流限制是由内部数字信号值决定的,它不依赖于峰值电流限制过程中

的传播延迟。

图 17 软启动时序

一旦 MFIO 引脚的电压低于 2.42V,内部软启动阶段就完成。然后 CS 限制值的设置由

MFIO 引脚的反馈信号通过频率法则确定(见章节 4.2.8.1)。

4.2.5 CS 引脚的前沿消隐(LEB) 一个 tCSLEB=269ns(见第 5 章)的数字前沿消隐滤波器集成在 OCP1 峰值电流控制回路

中,以防止功率 MOSFET 导通时电流前沿尖峰引起的限流过程失真(见图 18)。LEB 仅适

用于逐周期峰值电流限制的 OCP1 比较器(见图 3)。

图 18 前沿消隐

4.2.6 CS 引脚用于第二级过流检测(OCP2)的尖峰消隐 如果一个或多个变压器绕组短路或二次侧二极管短路,可能会发生另一个比较器 OCP2

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(参见图 3)以检测危险电流水平(见第 5 章)。为了避免超出第二级过流保护阈值 VCSOCP2= 0.8V 的意外触发,在 OCP2 比较器的输出路径中实施尖峰消隐时间 tCSOCP2BL=616.2ns(见第

5 章)。

4.2.7 GD0 和 GD1 门极驱动输出 门极驱动 GD0 和 GD1 是相同的类型。GD0 用于控制连接到反激变压器初级侧主绕组

电感上的主功率 MOSFET。GD1 用于驱动在 FFR 模式控制下(见章节 4.2.8)连接到反激变

压器 ZVS 绕组的专用 MOSFET。 门极驱动输出级由连接到 VCC 引脚的稳压电流源和连接到 GND 的 MOSFET 开关(见

图 19 和图 20)组成。GDx 处的峰值拉电流设置为 IGDxHPKSRC = -118 mA,MOSFET 开关为

主功率 MOSFET 提供放电路径,其吸收能力为 RGDxLSNK≤6.5W。在外部功率 MOSFET 开通

阶段,受控拉电流和 MOSFET 栅极-源极电容 CGS 和栅极-漏极电容 CGD 一起决定了上升斜

率。门极驱动器状态控制确保了已充电门极驱动输出电压钳位在 VGDxH = 10.5 V。因此,外

部门极电阻 RGDx 仅用于在关断阶段调整峰值灌电流和对应的门极电压下降斜率。这里的导

通行为主要由受控限流电流源 IGDxHPKSRC决定,因为外部门极电阻的大小主要限制了 GDx 引

脚上较高的峰值灌电流。在确定串联门极电阻 RGDx 值时,需要考虑在 RGDx(见第 9.1 章)

之后最小负载电容,这需要由外部功率 MOSFET 相应的栅源电容 CGS 提供。这确保了在导

通阶段结束时的电压电平 VGDxH 的平稳和稳定的建立。

图 19 GD0 输出级架构

图 20 GD1 输出级架构

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图 21 门极驱动输出

4.2.8 多重模式运行 多重模式运行包括三种不同的运行模式,由 MFIO 引脚的反馈电压信号控制(见表 3)。

表 3 多重模式概述 符号 运行模式 描述 QBM 静态突发模式 章节 4.2.9 FFR 在 QBM 和 DCMx 运行时强制频率运行模式 章节 4.2.12 CCM 连续导通模式 章节 4.2.13 QR 准谐振模式 章节 4.2.14

可配置的多重运行模式取决于负载条件和 bulk 电压 VBulk。图 22 给出了其与频率以及

峰值电流之间相关性。峰值电流限制 VCSPK(y 轴)和频率限制根据 MFIO 引脚上的输入信

号进行设置。对于低线电压和高线电压使用情况(参见章节 4.2.3),显示 VCSPK 的峰值电流

限值,其中考虑了传播延迟补偿(PDC)。进入静态突发模式(QBM)边界由设置点 D 决

定。实际峰值电流和实际开关频率范围如下: l 在 DCM1、DCM2 和 DCM3 操作中,峰值电流和开关频率直接由曲线 A-B-C-D 给

定。 l 在 DCMx 中,强制谐振模式(FFR)处于使能状态。 l 在 DCM1 中,峰值电流随电压 VMFIO 变化,开关频率固定。 l 在 DCM2 中,峰值电流固定,开关频率随着 VMFIO 变化。 l 在 DCM3 中,峰值电流随 VMFIO 变化,开关频率固定直到进入 CCM 模式。CCM

周期的开始取决于 VBulk。DCM3 中的频率是可配置的,最高频率是 139.4kHz。 l 在 DCM3 和 CCM 之间的过渡区间,如果由于谐振时间过短而无法添加 ZVS 脉冲,

则会自动采用 QR 模式。 l 多模式控制器选择工作模式(带有 FFRM 的 QBM,DCM1,DCM2,DCM3 以及

QR 和 CCM)。 当 Vbulk 电压超过较低 bulk 电压电平时,CCM 切换周期发生在 DCM3 中,剩余关断时

间不足以使反激变压器退磁。在此模式下,在 DCM3 阶段确定的开关周期结束之前,不会

检测到过零点,从而阻止通过 GD1 引脚产生 ZVS 脉冲。 下图 22 显示了使用由相应的设定值 A,B,C 和 D 确定的所有可能的多模式操作阶段

的示例。基于 FW:REV1.1 的 IDP2105 的特定频率法则设置见章节 4.2.8.1。设定点 A 和 B

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可以从最低开关频率(突发频率)例如 30 kHz 到最大开关频率 139.4 kHz。设定点 A 和 B 必

须设置在相同的开关频率。

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图 22 根据 MFIO 引脚上的信号,可配置频率法则和峰值电流方案

4.2.8.1 IDP2105 的频率法则设置

基于 IDP2105 的频率法则由设定点 A,B,C 和 D 定义,如表 4 所示。 表 4 IDP2105 的频率限制曲线和峰值电流设置拐点

设置点

A 固定频率、最大电流下的拐点 VMFIOmax = 2.42V fSWmax = 139.4kHz VCSmaxLL = 595mV VCSmaxHL = 529mV

B DCM3 和 DCM2 之间的边界拐点,降低频率 VMFIOB = 1.82 V fSWB = 139.4 kHz VCSBLL = 365 mV VCSBHL = 299 mV

C 用于固定频率和峰值电流降低的 DCM2 和 DCM1 之间的边界拐点 VMFIOC = 1.01 V fSWC = 24.9 kHz VCSCLL = 363 mV VCSCHL = 297 mV

D 进入 QBM 模式拐点 VMFIOBMEN = 0.408 V fSWmin = 24.9 kHz VCSminLL = 194 mV

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VCSminHL = 128 mV

4.2.9 频率抖动 为了提高 EMI 性能,IDP2105 能够在重负载最大开关频率(fSWmax)下实现频率抖动。

频率抖动可以改善 EMI 特性。 如图 23 和图 24 所示,频率幅度和频率周期都会随时间抖动。默认的抖动幅度是最大开

关频率 fSWmax 的±3.125%,抖动周期是 3.2ms。

图 23 频率抖动范围

图 24 抖频幅度和周期

表 5 频率抖动参数

参数名称 物理值 数字值 A_Jitter_percent_val 3.125% 5 A_Jitter_period_val 3.2ms 3

4.2.10 静态突发模式 在轻负载下进入静态突发模式(QBM),以优化效率和相关的总功耗。该 QBM 由三个

主要阶段组成: l 突发模式进入(见 4.2.10.1) l 突发操作(见 4.2.10.2)

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l 突发模式退出(见 4.2.11) 在每个阶段,突发模式特点是一组特定的参数(见表 6)。

表 6 突发模式参数设置

阶段 参数 值 描述 QBM 进入 VMFIOBMEN 0.408 V 正常模式下的最小功率运行点(参见章节 4.2.8.1

中频率定律的设定点 D) VCSminLL 194 mV 低线电压使用情况:最小功率运行点的 CS 限制 VCSminHL 128 mV 高线电压使用情况:最小功率运行点的 CS 限制 fSWmin 24.9 kHz 在最小功率操作点固定开关频率设定

QBM 运行 VMFIOBMWK 1.60 V 在突发模式运行关闭阶段,MFIO 引脚的唤醒阈值 VMFIOBMPA 1.015 V 在突发模式运行开通阶段,MFIO 引脚的暂停进入

阈值 tQuiet_burst 1.25 ms 突发唤醒计时器 VCSBSP1LL 40 mV 低线电压突发序列:第一个脉冲 CS 限制设定电压 VCSBSP1HL 40 mV 高线电压突发序列:第一个脉冲 CS 限制设定电压 fSWBSP1 30 kHz 突发序列:第一个脉冲开关频率 VCSBSP2LL 80 mV 低线电压突发序列:第二个脉冲 CS 限制设定电压 VCSBSP2HL 80 mV 高线电压突发序列:第二个脉冲 CS 限制设定电压 fSWBSP2 30 kHz 突发序列:第二个脉冲开关频率 VCSBSP3LL 120 mV 低线电压突发序列:第三个脉冲 CS 限制设定电压 VCSBSP3HL 120 mV 高线电压突发序列:第三个脉冲 CS 限制设定电压 fSWBSP3 30 kHz 突发序列:第三个脉冲开关频率 VCSBSP4LL 194 mV 低线电压突发序列:第 4 和一连串脉冲的 CS 限制

设定电压(最大功率决定) VCSBSP4HL 128 mV 高线电压突发序列:第 4 和一连串脉冲的 CS 限制

设定电压(最大功率决定) fSWBSP4 30 kHz 突发序列:第 4 个和一连串脉冲的开关频率

QBM 退出 VMFIOBMEX 2.125 V MFIO 引脚的突发模式退出阈值 VCSBMEXLL 332 mV 低线电压情况:突发模式退出后直接第一个脉冲的

CS 限制 VCSBMEXHL 266 mV 高线电压情况:突发模式退出后直接第一个脉冲的

CS 限制 fSWBMEX 139.4kHz 开关频率:突发模式退出后直接第一个脉冲的 CS

限制

基于图 26 中的框图和 4.2.10.1 中的信号概述,将在下面的章节中介绍突发模式控制。

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图 25 突发模式控制框图

图 26 静态突发模式信号 4.2.10.1 突发模式进入

图 26 展示了进入静态突发模式的典型信号流图。频率法则限制了设定点 D 处定义的最

小可能功率传输(见章节 4.2.8.1)。随着负载的降低,MFIO 引脚的电压下降。一旦 MFIO引脚的电压下降到突发模式进入阈值 VMFIOBMEN 以下,就会进入 QBM 模式,IC 启动一个突

发关闭(burst-off)阶段,IC 的电流消耗降低到 IVCCquBM2。之后,MFIO 引脚上的电压通过

双点调节器控制输出电压(见章节 4.2.10.2)。 4.2.10.2 突发模式运行

在突发模式操作期间激活的两点调节器通过比较器 C5 和 C6(参见图 25)用两个阈值

VMFIOBMWK 和 VMFIOBMPA 来实现,并根据 MFIO 引脚的反馈信号确定突发开启和关闭阶段。

在这个阶段,误差信号现在作用于两点调节器,而它与输出电压 AC 纹波信号反相形状相关

(见图 26)。唤醒阈值 VMFIOBMWK 确定输出电压峰值波谷纹波点,暂停阈值 VMFIOBMPA 确定

输出电压峰值波峰纹波点。一旦 MFIO 引脚的电压超过阈值 VMFIOBMWK,就会在唤醒之前检

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查唤醒时间(tQuiet_burst =1250µs),目的是为了避免突发周期进入了恼人的高频范围。被唤醒

后,它会保持 tMFIOBMWK =26.6µs 直到突发序列的第一个门极脉冲开始。突发阶段的开关周期

是预定义的,不依赖于 MFIO 引脚的电压。所有突发序列脉冲具有相同的开关频率 fSWBSPx,

但是电压 VCSBSPx 却是逐渐改变的,如表 6 所示。随后的所有脉冲具有与第四脉冲 VCSBSP4

相同的 VCS 峰值。Vcs 的峰值与设定频率 fSWBSP4 一起决定了静态突发操作期间的可传输的

最大限制功率。如果输出侧负载超过突发模式可传输的限制功率,MFIO 引脚的电压将会增

加。超过突发模式退出阈值 VMFIOBMEX 后,控制 IC 退出突发模式(见章节 4.2.11)。

4.2.11 突发模式退出 当输出侧负载突变超出了突发模式功率级别,快速突发模式退出限制了输出电压的下降。

突然的负载需求导致 MFIO 引脚的上升斜坡。一旦电压 VMFIO 超过阈值 VMFIOBMEX,IC 将立

即退出突发模式。一旦突发模式退出,两点调节器停止工作,下一个脉冲由固定峰值电流设

置 VCSBMEX 确定。进一步的一连串脉冲由频率法则确定(见章节 4.2.8),电压 VMFIO 控制开

关周期。

4.2.12 强制频率谐振模式运行 IDP2105 提供了一种特殊的强制频率谐振(FFR)模式,可在非连续导通模式(DCM)

下大幅降低开关损耗。此外,在>10MHz 高频谱的传导 EMI,特别是辐射 EMI 可以大大降

低,这支持高速优化的超结 MOSFET 的使用。其思想是在反激变压器的退磁阶段完成之后,

在自生振荡周期内仅在受控的最低漏极电压电平下接通主功率 MOSFET。这个自生振荡周

期是从附加的门极驱动脉冲产生的,该附加的门极驱动脉冲在自定时间向反激变压器引入定

义的负向磁化,且可以配置负向磁化水平(参见第 5 章)。与所谓的准谐振(QR)模式相

比,QR 模式重点只在于变压器退磁后的谷底开启主功率 MOSFET,而 FFR 提供对开关频

率和漏极电压下降电平的完全控制以导通 MOSFET。针对低输入电压情况,现在可以利用

更高频率的设计方法,且不损害高输入电压情况下效率和 EMI。在减少负载时,可以支持频

率折返到最低频率水平以避免任何硬开关周期(见章节 4.2.8.1)。 图 27 显示了 FFR 模式运行应用中所需的信号。第二门极驱动器 GD1 驱动 Q1 以启动

自控零电压开关(ZVS)周期。HV 引脚提供 VBulk 电压测量以适应 ZVS 脉冲的时序。

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图 27 强制频率模式运行所需的信号

ZCD 引脚提供了过零检测用于使能 ZVS 脉冲产生。如果采用连续导通模式(CCM)系

统设计(见章节 4.2.13),则在未检测到过零点时,ZVS 脉冲的产生将在下一个开关周期内

被抑制。 图 28 显示了 FFR 模式的信号波形和相关的时序。FFR 模式是通过门极驱动器 GD1 在

时间段 t1-t2 期间以及随后 t2-t3 的死区时间 tZVSdead 引入 ZVS 脉冲,直到栅极驱动器 GD0 接

通主功率 MOSFET。死区时间 tZVSdead 应该这样设计,即 GD0 的导通在最小漏极电压振荡幅

度下进行,相关的变压器磁化强度接近于 0。GD0 的强制频率运行是通过直接控制 GD0 的

开关周期 tSWperiod 来实现的。在延迟时间 tZVSdelay 后,当检测到过零点时,GD1 过早导通。

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图 28 强制频率模式运行的信号概述 ZVS 脉冲的长度和 ZVS 电容器的充电电压决定引入的变压器负向磁化量。引入较高的

负磁化水平会导致较低的漏极电压摆动,这可以进一步优化主功率 MOSFET 的开关损耗和

高频 EMI 行为。所选的不同漏极电压应力水平可能有助于主功率 MOSFET 的开启。这主要

取决于功率 MOSFET 的输出电容特性,低漏极电压时输出电容会非常高的非线性增加。必

要的负向磁化量随着功率 MOSFET 输出电容的大小而增加。因此,ZVS 脉冲发生的设计显

着取决于系统的设计。默认参数集针对 65 W 适配器进行了优化。所需的 ZVS 脉冲长度 tGD1on

取决于 VBulk。GD1 导通时间 tGD1on 需要随着 VBulk 的增加而增加,以确保在整个 VAC 输入

范围内用于主功率 MOSFET 开通时的相同低漏极电压电平。而 ZVS 死区时间固定在

tZVSdead=174ns(见章节 5.4.3)。 tGD1on 和 VBulk 之间的默认配置关系,由以下实现的公式确定:

𝑡b7Icd = BULKijklmno i ∙ 0.9875 d^;

+ 31.6𝑛𝑠 (8)

参数 BULK_VOLTAGE(V)基于 HV 引脚上的测量电流 IHV,通过外部电阻 RHV =100kΩ计算。图 29 显示了受控 ZVS 脉冲长度 tGD1on 和 VBulk 之间的默认配置关系。

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图 29 VBulk 决定了自适应 ZVS 脉长度 tGD1on

4.2.13 带斜坡补偿的 CCM 模式运行 在占空比高于 50%的情况下进行 CCM 操作时,需要进行斜率补偿,以实现稳定运行,

避免产生次谐波振荡。除软启动阶段外,正常工作模式下的斜率补偿有效。斜率补偿是人工

峰值电流斜坡,根据 𝑉62Tz{3^z 𝑡 = 𝑉62Tz{3^z2T\{T − 𝑚26 ∙ (𝑡 − 𝑡26) (9) 其中起始值 VCSthreshStart 由控制器通过由频率法则确定的峰值电流设定(见图 22)来设

置,斜率 mSC 以及斜坡起始时间 tSC 是可配置的参数(见第 5 章)。此外,当关断外部功率

MOSFET 时,再次出现传播延迟 tPD,这在应用中导致更高的峰值电流。同样的在 CCM 运

行中,传播延迟补偿同样工作(见章节 4.2.3)。图 30 显示了斜率补偿和传播延迟补偿的影

响。补偿的最大峰值电流钳位值 VCSpeak 支持独立于整个电压范围的峰值电流限制。

图 30 斜坡补偿和传播延补偿

必要的人工负斜率-mSC 由系统设计确定。目标斜率必须满足以下等式:

𝑚26 = 0.5 ∙ *OPQ*./0

∙ ;~<�E�

(10)

仿真负斜率的开始时间 tSC 被设置为由频率法确定的开关周期的 43.75%

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4.2.14 准谐振(QR)模式运行 在 QR 模式运行的情况下,MOSFET 在谐振期间的第一个谷底处开启。这种情况发生在

DCM3 和 CCM 操作的过渡区间,其中检测到过零点,但并且没有足够的时间来添加 ZVS 脉

冲。通过添加 QR 模式,开关可以保持在最低的漏极电压,并且当其仍然处于 DCM 模式时

不会观察到硬开关现象。

4.2.15 GPIO 引脚的 UART 功能 GPIO 引脚提供了一个用于 UART 通信的数字 IO 接口。支持定义参数和 HW 设置的配

置(见 5.3 章节)。GPIO 引脚的 UART 功能正常启用,直到上电电压达到阈值(见章节

4.1.2)。在上电结束后,UART 功能被禁用。 另一方面,在正常运行期间,可以通过在 VCC 上电输入之前发送相应的软命令来使

UART 功能保持使能状态。然后,支持“实时”配置,并且可以在正常运行期间改变参数。

4.3 保护特性 表 7 列出了故障时的保护功能及其相应的响应动作。实现了两种保护模式(自动重启模

式和锁存模式)以及硬件复位(通过 VCC 欠压锁定进行 IC 复位)。 注意:所有保护功能不带 UVOFF 仅适用于正常操作。在休眠阶段(突发或保护模式),引

脚电压和温度传感器的引脚测量均未激活。

表 7 保护特性 保护特性 符号 响应动作 描述 VCC 欠压锁定 UVOFF 停用 IC 章节 4.3.3 输入上电保护(当输入条件不满足时) BIP 限制开关 章节 4.3.4 掉电保护 BOP 停止开关 章节 4.3.5 过电流保护等级 1 OCP1 逐周限流 章节 4.3.6 过电流保护等级 2(<35µs) OCP2 自动重启 章节 4.3.7 CS 引脚高输入(>200µs) CShigh 自动重启 章节 4.3.8 CS 引脚短路保护 CSSCP 自动重启 章节 4.3.10 MFIO 引脚高输入 MFIOH 自动重启 章节 4.3.10 内部过温保护 IntOTP 自动重启 章节 4.3.11 初级侧输出过压保护 VoutOVP 自动重启 /

锁存模式 章节 4.3.12

过载保护 OLP 自动重启 章节 4.3.13 峰值功率保护 PPP 自动重启 章节 4.3.14

4.3.1 自动重启模式(ARM) 一旦进入自动重启模式,IC 停止 GD0 引脚上的门极驱动开关,进入待机模式,降低电

流消耗至 IVCCquAR=160µA。在自动重启关闭时间 tAR=3s 之后,控制 IC 在 VCC 电容器充电

并且 VCC 电压达到开启阈值之后,软启动恢复工作。在自动重启关闭阶段,高压启动单元

工作在 Bang-Bang 模式下(见第 4.1.5.2 章),以保持 VCC 电压处于高电平,以在系统的

VCC 电容器中存储足够的能量保证启动。

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4.3.2 锁存模式(LM) 一旦进入锁存模式,IC 停止 GD0 引脚上的门极驱动开关,进入待机模式,降低电流消

耗至 IVCCquAR=150µA。在锁存模式阶段,高压启动单元以 Bang-Bang 模式运行,以保持 IC激活并保持在锁存模式。在这里电压 VVCC 与自动重启模式下的 Bang-Bang 模式相比具有更

宽的变化范围(见章节 4.1.5.1)。

4.3.3 VCC 欠压锁定(UVOFF) 设置的 VCC 欠压锁定(UVLO)确保根据电源电压 VVCC 定义的 IC 操作的激活和停用。

UVLO 包含滞环,激活 IC 阈值电压 VVCCon=20.5V。失效 IC 定义了两个阈值: l VVCCoff = 7.2 V 在正常操作期间/在自动重启中断期间。 l 检测到掉电后,VVCCoffBO = 9.6 V。 较高的 VVCCoffBO 阈值使得更早地 IC 失效和更早的 VCC 电容器充电,从而支持更早的

系统启动。 VCC 开启和关闭阈值都包含尖峰消隐时间 tVCCon 和 tVCCoff。

4.3.4 输入上电保护(BIP) 在初始上电或自动重启时,必须满足 HV 引脚和 VCC 引脚的欠压条件,以启动软启动

过程。控制器通过内部分流电阻 RM 测量 HV 引脚的电流(见图 3)。如果当前的 IHV 超过

阈值 IHVBI=1.15mA,则输入上电满足。如果电压 VVCC 高于阈值 VVCCBI=15V,则 VCC 上电

输入满足。上电检测无消隐时间,如果其中一个输入上电条件不满足,IC 保持激活状态,但

不进行门极开关动作。VCC 引脚电压下降。一旦降到阈值 VVCCoff = 7.2 V 以下,控制 IC 将

被禁用,启动单元自动打开,为 VCC 电容充电。

4.3.5 输入掉电保护(BOP) Bulk 电压的掉电保护功能可防止 IC 由于线电压过低的情况下,引起 RMS 电流应力很

高的应用问题。和输入上电检测一样,输入掉电检测也是通过 HV 引脚进行。这里 bulk 电

压 Vbulk 的欠压检测支持掉电保护。测得的电流 IHV 与 Bulk 欠压检测阈值 IHVBO=0.443mA。

如果在一定的消隐时间内检测到 Bulk 欠压,则应用掉电保护。该消隐时间在正常运行期间

设置为 tHVBO=1.09ms,在软启动阶段期间设置为 tHVBOSS=5.27ms。一旦进入欠压保护,IC 停

止开关,但仍然有效,VCC 关断阈值增加到 VVCCoffBO=9.6V。一旦 VCC 低于 VVCCoffBO,高

压启动单元开启,为 VCC 电容充电(见章节 4.1.3)。

4.3.6 过流保护等级 1(OCP1) 过流保护等级 1(OCP1)通过比较器 OCP1 的逐周期峰值电流控制进行(见图 3)。前

沿消隐(参见章节 4.2.5)可防止由于前沿尖峰导致 IC 错误地关断功率 MOSFET。VCS 的最

大峰值设置进行了传播延迟补偿(见章节 4.2.3),以提供与输入电压无关的电流限制。 VCS 的最高峰值设置点 VCSmaxLL(max)=62mV 出现在低输入线电压处,并定义了反激

变压器的最大饱和电流。

4.3.7 过流保护等级 2(OCP2) 过电流保护等级 2(OCP2)可以在严重的故障条件下保护反激变换器,如变压器绕组短

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路或次级侧整流二极管短路。在这种情况下,重复的逐周期过电流保护等级 OCP1 不能适当

地限制电感电流,因为电流斜坡的斜率非常陡,并且峰值电流控制中还存在传播延迟。在过

流保护 OCP2 中,正常运行时,一旦超过阈值 VCSOCP2=0.8V 的时间超过 tCSOCP2BL=616.2ns 或启动过程中 tCSOCP2BL=1.001µs,将进入自动重新启动模式(见章节 4.3.1)。这样可避免反激

变换器过热。

4.3.8 CS 引脚高输入(CShigh) CS 引脚也可以组合使用,用于外部温度过高的高输入信号(带温度检测电路和参考电

压),以触发自动重启模式(见章节 4.3.1)。通过提高 CS 引脚 10ms 触发自动重启模式。

CShigh 的触发阈值为 0.5V-0.8V。变压器短路时,VCS 电压快速上升到 VCSOCP2 以上;在 OCP2消隐时间 tCSOCP2BL 后,IC 将停止门极驱动并进入自动重启模式。

4.3.9 CS 引脚短路保护(CSSCP) CS 引脚短路保护(CSSCP)用于避免 CS 引脚短路时系统耗散过多的功率,导致元件

过热和损坏。一旦检测到 CS 引脚短路,IC 进入自动重启模式。软启动阶段和正常运行阶段

有两种不同的设置。在软启动阶段,如果主功率 MOSFET 的导通时间超过 1.5µs,检测到 3次,则进入自动重启模式(见章节 4.3.1)。在正常工作阶段,如果主 MOSFET 的导通时间

超过预期最大导通时间的 1.5 倍(取决于 Bulk 电容电压),也会进入自动重启模式(见章

节 4.3.1)。

4.3.10 MFIO 引脚高输入(MFIOH) 有多种现象导致 MFIO 引脚变高; 反馈回路开环,过载等。反馈开环保护通过数字比较

器 C2 实现(见图 3)。当 MFIO 引脚电压超过阈值 VMFIOH=2.41V 时,触发一个定时器。 如果定时器超过 tMFIOH=31.3ms 的周期,则进入自动重启模式(见章节 4.3.1)。

4.3.11 内部过温保护(IntOTP) 该控制 IC 实现了内部过温保护。一旦内部温度超过 TJOTP=117°C 的阈值时间超过消隐

时间 tJOTP=10.5 ms,内部温度过高被检测到,控制 IC 进入自动重启模式(见章节 4.3.1)。

如果内部温度从 TJOTP 降低 20°C,将会恢复正常运行。

4.3.12 初级侧输出过压保护(VoutOVP) 该 IC 通过 ZCD 引脚提供初级侧输出过压检测。在退磁阶段,反激变压器的反射输出电

压在 ZCD 引脚被采样(见章节 4.2.1.1)。在每个开关周期中,IDP2105 将测得的输出电压

VZCDVO 与输出过压阈值 VZCDOVP=2.28V 进行比较。这个比较可以参考: l 相同开关周期的退磁阶段或 l 较早开关周期的退磁阶段。 设置一个消隐滤波器以避免错误的输出过电压检测。这个过滤器由一个对称的计数器组

成。每次比较,如果 VZCDVO<VZCDOVP,计数器将递减(但不低于零);如果 VZCDVO≥VZCDOVP

计数器将递增。如果计数器增加到 NZCDOVP+1,则进入自动重启模式(见章节 4.3.1)。这

种保护模式是一个可配置的参数,可以通过.dp Vision 将其更改为锁定模式(请参阅第 4.3.2章)。

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4.3.13 过载保护(OLP) IC 通过集成的最大峰值电流限制与过载定时器(OLPT)相结合来提供过载保护。一旦

检测到 OLP,控制 IC 进入自动重启模式(见章节 4.3.1)。当达到逐周期最大峰值电流

(VCSmax)限制时,由于给予输出电容和负载的功率有限,输出电压不再调节。为了保护

这种应用,如果逐周期限制的有效累计时间长于 tOLP=5.21ms,则控制 IC 进入自动重启模式。

定时器是一个具有积分特性的数字计数器,定时器在最大功率限制发生时每 104.28µs 增加

一次,当输出功率低于限制时每 104.28µs 减少一次,增减率一样。

4.3.14 峰值功率保护(PPP) 某些应用(如笔记本电脑和音频的电源)需要峰值功率运行。为了处理暂时的浪涌功率,

有效的方法是允许峰值电流更高,而变压器的电感可以保持在额定功率的电感,以便系统可

以优化和设计为额定功率。对于这种运行方式,需要 CCM 模式。 为了获得适当的额定功率和浪涌功率保护,可能需要引入不同的保护方法和定时器。 IDP2105 使用电流模式控制,因此 OCP1 查找表(LUT)值是通过考虑不同线路电压和

工作模式下的传播延迟(即 CCM 和 DCM 来处理最大浪涌功率)而设计的。一旦 OCP1 LUT值被查询到,OLP 定时器将开始计数。如果在 OCP1 保护的原因中没有找到 OCP1 LUT 值,

计数器将减少计数。最后如果保护定时器达到预定时间,IC 将进入 AR。 尽管有最大的浪涌功率保护,仍然需要标称功率和其他功率水平的保护。由于 IDP2105

采用峰值电流模式控制,因此输入功率的估算可以用所测量 Bulk 电容器的电压,所测量反

映峰值电流的 CS 电压的中值和占空比来计算。周期的功率方程是

𝑃�d = 𝑉�MNG ∗12∗ 𝑖�G ∗ 𝐷𝑢𝑡𝑦

测量 VCS 电压并将其除以电流检测电阻值以获得实际电流。由于母线电容上的纹波,

交流线路输入周期的母线电压和接通时间是可变的,因此测量了几个样本并取平均值得到输

入功率。这个功率方程应用于 CCM 和 DCM 模式。IPD2105 具有根据输入功率调整两个峰

值功率保护水平的可配置参数,保护消隐时间也可配置。 图 31 显示了整体电源保护用户方案。表 8 显示了不同电源保护设置的现有参数。

图 31 功率保护图 表 8 功率保护参数

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参数 符号 保护等级 数字值 消隐时间 数字值 PPP 等级 1 LIPP_LVL1 70 W 4509 80ms 16000 PPP 等级 2 LIPP_LVL2 95 W 6119 45ms 9000 OLP LOLP 0.6V@80VDC

0.475V@376VDC 255@80VDC 202@376VDC

5ms 10000

5 配置 本章概述了可通过 GPIO 引脚上的 UART 接口配置的参数和功能。此外还描述了配置

过程。映射概述显示数据表参数和相关固件符号之间的关联。此外列出的方程式提供了配置

的 FW 参数和系统参数之间的特定关系。 “配置”章节分为以下几部分: l 使用.dp Vision 配置参数概述(第 5.1 章) l 可配置和固定参数和功能概述(第 5.2 章) l 数据手册参数和固件符号的概述映射(第 5.3 章) l 配置的 FW 参数与系统参数的相关性(第 5.4 章) 下面显示的默认参数设置与固件版本 REV 1.1 相关。

5.1 使用.dp Vision 配置参数概述 英飞凌图形用户界面(GUI).dp Vision 通过.dp interface Gen2 的隔离 USB 接口板连接

到 IDP2105。.dp interface Gen2 通过 VCC 为 IDP2105 提供电源,UART 接口通过引脚 GPIO / UART 连接。即使没有交互式 GUI 工具,通用的 UART 接口也能与 IC 进行通信。这样可

以在批量生产时轻松进行配置。 当 VCC 超过 VVCCon 阈值时,IDP2105 将检测引脚 GPIO/UART 的 UART 连接。如果电

源由 VCC 提供,并且在启动过程中没有输入电压,IDP2105 将进入配置模式。无论输入电

压是否输入,如果没有参数被编程,IDP2105 也将进入配置模式。 对于项目开发,名为.dp Vision 的图形用户界面指导设计人员完成参数配置。 有关.dp

Vision 的更多详细信息,请访问英飞凌编写的.dp Vision 用户手册。

5.2 可配置和固定参数和功能概述 有两种参数:可配置和固定。可配置参数允许更改。另一方面,固定参数不建议改变。

显示的参数列表是默认值,并已在 65W HD 适配器演示中进行验证。这些参数是典型值。最

小/最大容差请参考第 6.5 章的相应电气特性。

5.2.1 配置参数和功能 下表显示了可配置参数的默认值。如有必要,可以更改参数。

表 9 配置参数表

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特性 参数 默认值 描述 章节 峰值电流模式下的

传播延迟补偿 PDC_FACTOR 9472d 传播延迟补偿因

子 章节 4.2.3, 章节 5.3.1

PDC_OFFSET 0d 传播延迟补偿偏

移 前沿消隐(LEB) tCSLEB 269ns 避免 CS 引脚在

GD0 开通电流尖

峰 GD0 误关断的

消隐滤波器

章节 4.2.5, 章节 6.3.4

ZVS 死区时间 tZVSdead 237ns GD1 ZVS 脉冲和

GD0 开启的死区

时间

章节 4.2.11, 章节 5.3.3

ZVS脉冲长度因子 kZVSon 4096 ZVS 脉冲长度因

子 QBM 退出 VMFIOBMEX 2.125V MFIO 脚突发模式

突出阈值 章节 4.2.10.3,章节 6.3.7.5.2

Max.开关频率 fSWmax 139.4kHz 在最大功率运行

点固定开关频率

设置

章节 6.3.6.1

CCM 模式下的斜

坡补偿 mSC 84 mV/µs 人工斜坡的负梯

度 章节 5.3.2

内部过温保护 TJOTP 117°C 过温检测等级 章节4.3.11, 章节6.3.12

过载保护(OLP) ENPeakPower 使能 使能或禁用 OLP 章节 4.3.13 章节 6.3.14

TPeakPower 5ms 触发 OLP 消隐时

峰 值 功 率 保 护

( PPP )等级 1-65W 输出

ENIPP_LVL1_LVL2 使能 使能或禁用峰值

功率保护(PPP) 章节 4.3.14, 章节 6.3.15

LIPP_LVL1 78W PPP 等级 1 功率限

tIPP_LVL1 80ms 触发 PPP 等级 1 功

率的消隐时间

峰 值 功 率 保 护

( PPP )等级 2-95W 输出

LIPP_LVL2 105W PPP 等级 2 功率限

制 章节 4.3.14 章节 6.3.16

tIPP_LVL2 45ms 触发 PPP 等级 2 功

率的消隐时间

5.2.2 固定参数和功能 下表显示了固定参数的值。这些值在 65W HD 适配器演示中进行了验证。不建议改变。

表 10 固定参数

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特性 参数 默认值 描述 章节

ZCD 引脚的

振铃抑制 tZCDRS 1.11 µs 在 ZCD 引脚消隐滤波器,以避

免由于在GD0关断时出现振铃

而导致错误的过零检测。

章节 4.2.1.2 章节 6.3.2

软启动 VCSSSLL 76mV 在低线电压使用情况下,CS 引

脚的软启动斜坡起始值 章节 4.2.4 章节 6.3.3

VCSSSHL 112mV 在高线电压使用情况下,CS 引

脚的软启动斜坡起始值 ΔVCSS 2.5mV CS 引脚的电压阶跃 tBase1=

52.14µs,定义软起动转换速率 tSSmax 7ms 最大软启动时间

GD0 和 GD1门极驱动

VGDxH 10.5V 在低负载状态下,GDx 输出电

压处于高状态 章节 4.2.7 章节 6.3.5

-IGDxHPKSRC 118mA GDx 峰值拉电流 多重运行模

式 VMFIOmax 2.41 V 最大控制点设置 章节 6.3.6.1 VCSmaxLL 595 mV 低线电压使用情况:最大 CS 限

制 VCSmaxHL 529 mV 高线电压使用情况:最大 CS 限

制 VMFIOmin 0.408 V 正常模式下的最小功率运行 章节 4.2.10.1

章节 6.3.6.2 VCSminLL 194 mV 低线电压使用情况:最小功率

运行点的 CS 限制 VCSminHL 128 mV 高线电压使用情况:最小功率

运行点的 CS 限制 fSWmin 24.9 kHz 在最小功率运行点固定开关频

率设定值 VMFIOB 1.82 V DCM3 和 DCM2 运行边界的设

定点 B 章节 4.2.8 章节 6.3.6.3

VMFIOC 1.01 V DCM2 和 DCM1 运行边界的设

定点 C VCSBLL 365 mV 低线电压使用情况:设定点 B

的 CS 限制 VCSBHL 299 mV 高线电压使用情况:设定点 B

的 CS 限制 VCSCLL 363 mV 低线电压使用情况:设定点 C

的 CS 限制 VCSCHL 297 mV 高线电压使用情况:设定点 C

的 CS 限制 fSWB 139.4kHz 设定点 B 的强制频率 fSWC 24.9kHz 设定点 C 的强制频率 RMFIOPU 11 kΩ MFIO 引脚上拉电阻 章节 6.3.7.2

QBM 进入 VMFIOBMEN 0.408 V MFIO 引脚突发模式进入阈值 章节 4.2.10.1 章节 6.3.7.1

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QBM 运行 VMFIOBMWK 1.60 V 在突发模式运行的关闭阶段,

MFIO 引脚的唤醒阈值 章节 4.2.10.2 章节 6.3.7.3

VMFIOBMPA 1.015 V 在突发模式运行的运行阶段,

MFIO 引脚的暂停阈值 tQuiet_Burst 1.25 ms 突发周期最小时间 章节 4.2.10.2

章节 6.3.7.4.1 tReEntry_Burst 1.25 ms 再次进入突发模式的最小时间 VCSBSP1LL 40 mV 低线电压突发序列:第一个脉

冲 CS 限制设定电压 VCSBSP1HL 40 mV 高线电压突发序列:第一个脉

冲 CS 限制设定电压 fSWBSP1 30 kHz 突发序列:第一个脉冲开关频

率 VCSBSP2LL 80 mV 低线电压突发序列:第二个脉

冲 CS 限制设定电压 VCSBSP2HL 80 mV 高线电压突发序列:第二个脉

冲 CS 限制设定电压 fSWBSP2 30 kHz 突发序列:第二个脉冲开关频

率 VCSBSP3LL 120 mV 低线电压突发序列:第三个脉

冲 CS 限制设定电压 VCSBSP3HL 120 mV 高线电压突发序列:第三个脉

冲 CS 限制设定电压 fSWBSP3 30 kHz 突发序列:第三个脉冲开关频

率 VCSBSP4LL 194 mV 低线电压突发序列:第四个脉

冲 CS 限制设定电压 VCSBSP4HL 128 mV 高线电压突发序列:第四个脉

冲 CS 限制设定电压 fSWBSP4 30 kHz 突发序列:第四个脉冲开关频

率 QBM 退出 VCSBMEXLL 332 mV 低线电压情况:突发模式退出

后直接第一个脉冲的 CS 限制 章节 4.2.10.3 章节 6.3.7.5.2

VCSBMEXHL 266 mV 高线电压情况:突发模式退出

后直接第一个脉冲的 CS 限制 fSWBMEX 139.4kHz 在突发模式退出后直接第一个

脉冲的频率限制 ZVS 传播延

迟常数 kZVSPD 2 ZVS 传播延迟常数 章节 4.2.11

章节 6.3.8 输入上电检

测 VVCCBI 15V VCC 引脚输入上电检测阈值 章节 4.3.4

章节 6.3.9 IHVBI 1.15mA HV 引脚输入上电检测阈值 输入掉电检

测 IHVBO 0.443 mA HV 引脚输入掉电检测阈值 章节 4.3.5

章节 6.3.9 tHVBO 1.09 ms 在正常运行期间的掉电保护消

隐时间

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tHVBOSS 5.27 ms 在软启动期间的掉电保护消隐

时间 OCP2 检测 tCSOCP2BL 616.2 ns OCP2 检测消隐时间 章节 4.3.7

章节 6.3.10 开环保护 VMFIOH 2.41 V MFIO 引脚的开环保护阈值 章节 4.3.10

章节 6.3.11 tMFIOH 31.3 ms 开环保护消隐时间 内部过温保

护 tJOTP 10.5 ms 过温保护检测消隐时间 章节 4.3.11

章节 6.3.13 输出 OVP NZCDOVP 2 去抖动计数器阈值 章节 4.3.12

章节 6.3.14··· VZCDOVP 2.28V HV 模式输出 OVP 阈值

5.3 数据手册和固件符号的概述映射 下表显示了数据手册参数与相关固件符号和值的映射。 表 11 数据手册参数和相关固件符号

特性 参数 默认值 FW 符号 HEX DEC 章节 峰值电流的

传播延迟补

- - PDC_FACTOR

2500h 9472d 章节 4.2.3 章节 6.3.1

- - PDC_OFFSET

0h 0d

前沿消隐

tCSLEB

269ns

QR_FPCOM1_INIT

12h 18d 章节 4.2.5 章节 6.3.4

ZVS死区时

间 tZVSdead 237ns ZVS_GA

P 0Eh 15d 章 节 4.2.11

章节 6.3.8 ZVS死区长

度因子 kZVSon 4096 ZVS_TO

N_FACTOR

1000h 4096d 章节 4.2.12 章节 5.4.3

QBM 退出 VMFIOBMEX 2.125V BM_V_MFIO_EXIT_HV

E00h 3584d 章节

4.2.10.2 章

节 6.3.7.4.1 Max. 开 关

频率 fSWmax 139.4kH

z FL_HV_TMIN255

1C6h 454d 章节 6.3.6.1

CCM 模式

下的斜坡补

mSC - SLOPE_COMP_DIVP_INIT

38h 56d

章节 6.3.6.4

内部过温保

护 TJOTP 117℃ INTTEMP

_LIMIT 9D0h 2512d 章节 4.3.11

章节 6.3.12 OLP tPeakPower 5ms FAST_OP

P_TIME 2710h 10000d 章节 4.3.13

章节 6.3.14 峰值功率保

护 等 级 1-65W 输出

LIPP_LVL1 78W SLOW_OPP_LIMIT

1C2h 4509d 章节 4.3.14 章节 6.3.15

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tIPP_LVL1 80ms SLOW_OPP_TIME

3E80h 16000d

峰值功率保

护 等 级 2-95W 输出

LIPP_LVL2 105W SLOW_OPP_LIMIT1

17E7h 6119d 章节 4.3.14 章节 6.3.16

tIPP_LVL2 45ms SLOW_OPP_TIME1

2328h 9000d

5.4 配置的 FW 参数与电参数的相关性 本章介绍配置的 FW 参数与相应的电气参数的关系。如果未另外说明,则所示的 FW 符

号代表十进制值。 概述是针对特定功能聚集的。

5.4.1 PDC 修正了低线电压和高线电压情况下的电流检测峰值 电流检测峰值 VCS 由 FW 参数 PDC_FACTOR=9472 和 PDC_OFFSET=0 给出,以及

VCS 到达 OCP1 比较器阈值 BSCU_CS_OCP1LVL 之间的延迟,直到栅极驱动器 GD0 关闭。

数字目标峰值设置 IPK 由 PDC_CORRECTION 递减。 𝐵𝑆𝐶𝑈_𝐶𝑆_𝑂𝐶𝑃1𝐿𝑉𝐿 = (𝐼𝑃𝐾) − 𝑃𝐷𝐶_𝐶𝑂𝑅𝑅𝐸𝐶𝑇𝐼𝑂𝑁 (11) 对于低线电压使用情况 VBulk =72V(参见章节 4.2.3),以下 PDC_CORRECTION_LL 适

用于 VCS 的相关内部 OCP1 阈值设置: 𝑃𝐷𝐶_𝐶𝑂𝑅𝑅𝐸𝐶𝑇𝐼𝑂𝑁_𝐿𝐿 = 𝐼𝑁𝑇(2−16 · 𝑃𝐷𝐶_𝐹𝐴𝐶𝑇𝑂𝑅 · 72 + 𝑃𝐷𝐶_𝑂𝐹𝐹𝑆𝐸𝑇 (12) 𝑃𝐷𝐶_𝐶𝑂𝑅𝑅𝐸𝐶𝑇𝐼𝑂𝑁_𝐿𝐿 = 𝐼𝑁𝑇(2−16 · 9472 · 72 + 0) = 10 (13) 𝑉𝐶𝑆𝐿𝐿 = 2.371 𝑚𝑉 · (𝐵𝑆𝐶𝑈_𝐶𝑆_𝑂𝐶𝑃1𝐿𝑉𝐿) + 14 𝑚𝑉 (14) 𝑉𝐶𝑆𝐿𝐿 = 2.371 𝑚𝑉 · ((𝐼𝑃𝐾) − 𝑃𝐷𝐶_𝐶𝑂𝑅𝑅𝐸𝐶𝑇𝐼𝑂𝑁_𝐿𝐿) + 14 𝑚𝑉 (15) 𝑉𝐶𝑆𝐿𝐿 = 2.371 𝑚𝑉 · ((𝐼𝑃𝐾) − 10) + 14𝑚𝑉 (16) 对于高线电压使用情况 VBulk =372V(参见章节 4.2.3),以下 PDC_CORRECTION_LL

适用于 VCS 的相关内部 OCP1 阈值设置: 𝑃𝐷𝐶_𝐶𝑂𝑅𝑅𝐸𝐶𝑇𝐼𝑂𝑁_𝐻𝐿 = 𝐼𝑁𝑇(2−16 · 𝑃𝐷𝐶_𝐹𝐴𝐶𝑇𝑂𝑅 · 372 + 𝑃𝐷𝐶_𝑂𝐹𝐹𝑆𝐸𝑇) (17) 𝑃𝐷𝐶_𝐶𝑂𝑅𝑅𝐸𝐶𝑇𝐼𝑂𝑁_𝐻𝐿 = 𝐼𝑁𝑇(2−16 · 9472 · 372 + 0) = 53 (18) 𝑉𝐶𝑆𝐻𝐿 = 2.371 𝑚𝑉 · ((𝐼𝑃𝐾) − 𝑃𝐷𝐶_𝐶𝑂𝑅𝑅𝐸𝐶𝑇𝐼𝑂𝑁_𝐻𝐿) + 50 𝑚𝑉 (19) 𝑉𝐶𝑆𝐻𝐿 = 2.371 𝑚𝑉 · ((𝐼𝑃𝐾) − 53) + 50 𝑚𝑉 (20)

5.4.2 OCP1 的前沿消隐 消隐滤波器 tCSLEB 由 QR_FPCOM1_INIT=18 定义。 𝑡𝐶𝑆𝐿𝐸𝐵 = 𝑡𝑀𝐶𝐿𝐾 · (𝑄𝑅_𝐹𝑃𝐶𝑂𝑀1_𝐼𝑁𝐼𝑇 − 1) = 15.8 𝑛𝑠 · (18 − 1) = 269 𝑛𝑠 (21)

5.4.3 FFR 模式时间配置 FFR 模式运行由 ZVS 死区时间 tZVSdead 和 ZVS 脉冲长度 tGD1on 的两个时间配置。ZVS 死

区时间 tZVSdead 由 ZVS_GAP = 15 定义。 𝑡𝐺𝐷1𝑜𝑛𝑑𝑒𝑎𝑑 = 15.8 𝑛𝑠 · 𝑍𝑉𝑆𝐺𝐴𝑃 = 15.8 𝑛𝑠 · 15 = 237 𝑛𝑠 (22) ZVS 脉冲长度 tGD1on 取决于 VBulk。依赖性由系数 ZVS_TON_FACTOR =4096 和传播延

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迟常数 ZVS_PD = 2 的偏移量定义。内部计算的参数 BULK_VOLTAGE(V)显示了基于测

量的电流 IHV 结合在 HV 引脚处连接的外部电阻器 RHV =100kΩ的计算的电压值 VBulk。

𝑡b7Icd = (𝐵𝑈𝐿𝐾_𝑉𝑂𝐿𝑇𝐴𝐺𝐸(𝑉) ∙ 5;2_�J*_ "6�J>¡¢¢£¡

+ 𝑍𝑉𝑆_𝑃𝐷) ∙ 𝑡¥6E¦ (23)

𝑡b7Icd = (𝐵𝑈𝐿𝐾_𝑉𝑂𝐿𝑇𝐴𝐺𝐸(𝑉) ∙ §¨©¡¡¢¢£¡

+ 2) ∙ 15.8𝑛𝑠 (24)

𝑡b7Icd = 𝐵𝑈𝐿𝐾;JE�"b8 ; ∙ 0.9875 d^;

+ +31.6𝑛𝑠 (25)

5.4.4 突发模式退出阈值 模拟值由下列算式计算

𝑉¥ XJL¥8) =;P/ª«¢¡

∙ L¥_;_¥ XJ_8)X�]_¬;I¡

= 0.5928𝑚𝑉 ∙ 𝐵𝑀_𝑉_𝑀𝐹𝐼𝑂_𝐸𝑋𝐼𝑇𝑥_𝐻𝑉 (26)

突发模式退出阈值由 BM_V_MFIO_EXITx_HV=3584 定义。 𝑉¥ XJL¥8) = 0.5928𝑚𝑉 ∙ 3584 = 2.125𝑉 (27)

5.4.5 最大频率法则运行点 最大频率法则运行点由最大 CS 限制设置 VCSmaxxL和频率法则设定点 A 的最大开关频率

设置 fSWmax 的参数确定。该运行点由 MFIO 引脚 VMFIO 的相关电压电平设置。

𝑉¥ XJ[\] =;°±²«¢¡

∙ 𝑉_𝑀𝐹𝐼𝑂 (28)

最大频率法则运行点在 V_MFIO=255。

𝑉¥ XJ[\] =«.§«³;«¢¡

∙ 255 = 2.42𝑉 (29)

相关的 PDC 校正的最大 CS 限制设置由下式计算 𝑉𝐶𝑆𝑚𝑎𝑥𝐿𝐿 = (2.371 𝑚𝑉 · (255 − 10)) + 14 𝑚𝑉 = 595 𝑚𝑉 (30) 𝑉𝐶𝑆𝑚𝑎𝑥𝐻𝐿 = (2.371 𝑚𝑉 · (255 − 53)) + 50 𝑚𝑉 = 529 𝑚𝑉 (31) 相关最大频率设置由下式计算

𝑓2µ[\] =I¨¨¨¨¨¨

¶·@Z¸[º»] ∙ E_];�·+=½

[𝑘𝐻𝑧] (32)

最大开关频率由 FL_HV_TMAX0 = 454 定义。

𝑓2µ[\] =I¨¨¨¨¨¨I¢.³∙§¢§

𝑘𝐻𝑧 = 139.4𝑘𝐻𝑍 (33)

5.4.6 CCM 模式下的斜坡补偿 斜率补偿由人工斜坡的起点和坡度决定,起始点 tSC 固定在频率法则确定的开关周期的

43.75%处。斜率 mSC 由斜率计算所采用的两个 FW 符号 SLOPE_COMP_DIVP_INIT=56 和

SLOPE_COMP_DIVQ_INIT=100 确定:

𝑚26 =2EJF8_6J¥F_7X;F_X*X�2EJF8_6J¥F_7X;À_X*X�

∙ 2.371𝑚𝑉 𝑡¥6E¦ (34)

𝑚26 =¢¡I¨¨

∙ 2.371𝑚𝑉 15.8𝑛𝑠 = 84[;Á^

(35)

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5.4.7 内部过温保护检测参数 超温检测阈值 TJOTP 由 INTTEMP_LIMIT=2512 定义。

𝑇ÂJ�F =X*��8¥F_EX¥X�

I¡− 40 ℃ = «¢I«

I¡− 40 ℃ = 117℃ (36)

消隐时间 tJOTP 由 INTTEMP_TIME=100 定义。 𝑡𝐽𝑂𝑇𝑃 = (𝑡𝐵𝑎𝑠𝑒2 · 𝐼𝑁𝑇𝑇𝐸𝑀𝑃_𝑇𝐼𝑀𝐸 + 0.5) = 104.28 𝜇𝑠 · 100.5 = 10.5 𝑚𝑠 (37)

5.4.8 过载保护 OLP 消隐时间 tPeakPower 由 FAST_OPP_TIME=10000d 定义。

𝑡F3\GFcÅ3{ = "2�_JFF_�X¥8

«¨¨∙ 100𝜇𝑠 (38)

5.4.9 峰值功率保护等级 1 峰值功率保护等级 1 阈值 LIPP_LVL1 由 SLOW_OPP_LIMIT = 4509d 定义。 峰值功率保护等级 1 定时器 tIPP_LVL1 由 SLOW_OPP_TIME = 16000d 定义。

𝐿XFF_E;EI =ÆkjÇ_jÈÈ_kÉÊÉl∙«.§£

>@.∙§∙«¢¢ (39)

𝑡XFF_E;EI =ÆkjÇ_jÈÈ_lÉÊo

«¨∙ 100𝜇𝑠 (40)

5.4.10 峰值功率保护等级 2 峰值功率保护等级 2 阈值 LIPP_LVL2 由 SLOW_OPP_LIMIT1= 6119d 定义。 峰值功率保护等级 2 定时器 tIPP_LVL2 由 SLOW_OPP_TIME1 = 9000d 定义。

𝐿XFF_E;E« =ÆkjÇ_jÈÈ_kÉÊÉlI∙«.§£

>@.∙§∙«¢¢ (39)

𝑡XFF_E;E« =ÆkjÇ_jÈÈ_lÉÊoI

«¨∙ 100𝜇𝑠 (40)

6. 电气特性 所有的信号都是相对于地 GND 引脚测量的。如果不违反其他额定值,则电压有效。

注意:根据测试工程结果,极限值可能会发生变化。

6.1 定义 图 32 显示了本数据表中使用的电压和电流参数的定义。

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图 32 电压和电流的定义 不得超过“绝对最大额定值”的值。 如果为该参数给出相应的明确的“绝对最大额定值”,则可以超出在“运行条件”下指示的

值,但是不能确保设备的相关功能。

6.2 绝对最大额定值 应力高于下列值可能会导致设备永久性损坏。超出于绝对最大额定值条件下可能会影响

器件的可靠性。最大额定值是绝对额定值;超过这些数值中的任何一个都可能对设备造成不

可逆转的损坏。

表 12 绝对最大额定值

参数 符号 限制值 单

位 备注

最小值 最大值

VCC 引脚电压 VVCC -0.5 26 V 3)

GD0 引脚电压 VGD0 -0.5 VVCC+0.3 V 内部钳位至 VGD0H GD0 引脚平均电流 |IGD0|AVG - 20 mA 1),绝对平均超过

1ms

GD0 引脚 RMS 电流 IGD0RMS - 100 mA 2),RMS 超过 20µs GD1 引脚电压 VGD1 -0.5 VVCC+0.3 V 内部钳位至 VGD1H HV 引脚电压 VHV -0.5 600 V 3) HV 引脚电流 IHV - 10 mA ZCD 引脚电压 VZCD -0.5 3.6 V 3) ZCD 最大反向瞬态

输入电压 -VZCD_TR - 3.0 V 4)

CS 引脚电压 VCS -0.5 3.6 V 3) CS 最大反向瞬态输

入电压 -VCS_TR - 1.5 V 4)

ZCD 和 CS 最大瞬态

输入钳位电流 -ICLN_TR - 10 mA 4)

ZCD 和 CS 最大持续

输入钳位电流 -ICLN_DC - 5 mA 4)

MFIO 引脚电压 VMFIO -0.5 3.6 V 3) GPIO 引脚电压 VGPIO -0.5 3.6 V 3) 结温 TJ -40 125 ℃ 存储温度 TS -55 150 ℃ 最大耗散功率 PTOT - 0.46 W TA=60°C

TJ=125℃ RthJA=141K/W

焊接温度 TSold - 260 ℃ 5),波峰焊 ESD 能力 VHBM - 2 kV 6),人体模型

VCDM - 500 V 7),充电设备模型 闩锁能力 ILU - 150 mA 8)

1) 参考相关电迁移。

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2) 参考相关小占空比的电熔性。 3) 作为 DC 值永久应用。 4) 如果没有另外提到 DC 条件,仅在转换期间有效,允许最大 2µs,最大占空比为 10% 5) 根据 JESD22-A111A。 6) 根据 ANSI / ESDA / JEDEC JS-001-2012。 7) 根据 JESD22-C101F。 8) 根据 JESD78D,85℃(Class II)温度。

6.3 封装特性 表 13 热特性

参数 符号 限制值 单位 备注

最小值 最大值

结到环境的热阻 RthJA1 - 141 K/W 1) , JEDEC 1s0p

RthJA2 - 81 K/W 1) , JEDEC 2s2p

高压与 GND 相关引

脚之间的爬电距离 DCR 3.3 - mm

1) IC 封装和 PCB 走线 35µm Cu,TA = 85°C,功耗为 180mW。

6.4 运行范围 表 14 列出了推荐的工作范围,第 6.5 章中的电气特性是有效的。

表 14 推荐运行范围

参数 符号 限制值 单位 备注 最小值 最大值

结温 TJ -25 TJOTP(min) °C 受限于 TJOTP(min) VCC 引脚电压 VVCC VVCCoff 24 V HV 引脚电压 VHV -0.3 600 V HV 引脚电流 IHV - 5 mA 受限于 RHV

ZCD 引脚电压 VZCD -0.3 3.3 V 低于 0V 的施加电压

需要考虑负向最大

钳位电流 IZCD ZCD 引脚电流 IZCD -1.5 - mA CS 引脚电压 VCS -0.3 3.3 V CS 引脚电流 ICS -10 0.1 mA MFIO 引脚电压 VMFIO -0.3 3.3 V GPIO 引脚电压 VGPIO -0.3 3.3 V GD0 引脚电压 VGD0 -0.3 VVCC+0.3 V 内部钳位在 VGD0H GD1 引脚电压 VGD1 -0.3 VVCC+0.3 V 内部钳位在 VGD1H GDx 引脚最小容

性负载 CGDxload 1.5 - nF 1),2),RGDxload =10Ω

串联到 CGDxload GDx 引脚低电平 -IGDxLREV - 100 mA 3),适用如果 VGDx

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输出反向电流 <0 V 和驱动器在低

状态 GD1 引脚波特率 tBd 10 115 kBd

9) 未在生产测试中测试。 10) 见第 8.1 章的图。 11) 由设计保证。

6.5 特性 电气特性涉及在规定的电源电压和结温范围 TJ 内的-25°C 至 125°C 的温度范围。典型

值代表与 TJ=25°C 有关的中值。所有的电压如果没有其他提及,则参考 GND,假设电源电

压为 VVCC=14V。 指定以下特征: l VCC 引脚的电源(表 15) l HV 引脚(表 16) l ZCD 引脚(表 17) l MFIO 引脚(表 18) l GPIO 引脚(表 19) l CS 引脚(表 20) l GDx 引脚(表 21) l IC 控制功能(表 22) l IC 保护功能(表 23)

参数 符号 值 单

位 注意/测试条件

最 小

值 典 型

值 最 大

值 VCC UVOFF电流 IVCCUVOFF - 30 50 µA VVCC<VVCCon(min)-0.3V VCC 运行电流 IVCCop1 - 7.5 8.7 mA 1),门驱动器 GDx 输出低

电平,GPIO 引脚断开,

IMFIO- =280µA,正常工作 IVCCop2 - - 8.4 mA 1),与 IVCCop1 相同,但

TJ=110°C IVCCop3 - - 8.2 mA 1),与 IVCCop1 相同,但

TJ=100°C IVCCop4 - - 8.0 mA 1),与 IVCCop1 相同,但

TJ=85°C IVCCop5 - 11 - mA 1 ) , Cload=2nF ,

fSWGDx=83kHz , IMFIO=-280µA,TJ =25℃

VCC 在锁存模式

下平均静态电流 IVCCquLM 0.080 0.150 0.300 mA VVCC=8V,锁存模式,

MFIO,GPIO 开路 VCC 在自动重启

模式下在睡眠阶

段的平均静态电

IVCCquAR - 0.160 0.310 mA VVCC=7V,睡眠阶段 在自动重启模式下, MFIO,GPIO 开路

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静态突发模式下

的 睡 眠 阶 段 的

VCC 静态电流

IVCCquBM1 - 0.18 1.2 mA 进入突发模式,MFIO,

GPIO 开路 IVCCquBM2 - 0.46 1.5 mA 1),2),进入突发模式,

IMFIO=-280µA,GPIO 引脚

开路 IVCCquBM3 - - 1.2 mA 1),与 IVCCquBM2 一样,TJ

=110˚C IVCCquBM4 - - 1.0 mA 1),与 IVCCquBM2 一样,TJ

=100˚C IVCCquBM5 - - 0.8 mA 1),与 IVCCquBM2 一样,TJ

=85˚C VCC 开启阈值 VVCCon 19 20.5 21.5 V dVVCC/dt =0.2 V/ms VCC 关闭阈值 VVCCoff 6.84 7.2 7.56 V 在正常运行期间,IC 锁存

和自动重启中断时间 VVCCoffBO 9.12 9.6 10.08 V 在检测到掉电后

VCC 在正常工作

期间导通/关断滞

VVCChysOP - 13.3 - V 1)

VCC 关断消隐时

间 tVCCoff 550 - - ns 1),1V 过驱动

VCC 导通延迟 tVCCon - - 2 µs 1) 在保护模式打开

高 压 启 动 单 元

VCC 阈值

VVCCBBon 7.125 7.50 7.875 V 1),在自重启和锁存模式

下的 Bang-Bang 模式

在自动重启和锁

定模式下打开高

压启动单元的消

隐时间

tVCCBBon 0.6 - 2.2 µs 1),1 V 过驱动, Bang-Bang 模式

在自动重启和锁

定模式下关闭高

压 启 动 单 元 的

VCC 阈值

VVCCBBoff 19 20.5 21.5 V

在自动重启和锁

定模式下关闭高

压启动单元的消

隐时间

tVCCBBoff 0.7 - 2.4 µs 1),1 V 过驱动, Bang-Bang 模式

VCC 上电电压阈

值 VVCCBI 1),3)

表 16 HV 引脚电气特性 参数 符号 值 单

位 注意/测试条件

最 小

值 典 型

值 最 大

值 上电检测阈值 IHVBI 1.10 1.156 1.21 mA 1),2),无消隐

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掉电检测阈值 IHVBO 0.420 0.443 0.465 mA 消隐时间 tHVBO 在正常负载下掉

电消隐时间 tHVBO 0.99 1.09 1.21 ms 1),2),3)

在软启动下的掉

电消隐时间 tHVBOSS 4.95 5.27 5.59 ms 1),2)

HV 峰值 VCC 充

电电流能力 IHVchargeVCC 2.4 5 10 mA 4), VVCC=1V,

VHV=30V HV 引脚的漏电

流 IHVLK - - 10 µA VHV = 600V,

HV 启动单元禁用

1)未经生产测试。 2)见配置第 5 章。 3)基于主时钟周期 tMCLK 限制的最小和最大值(参见表 20)。 4)最大峰值充电电流将通过连接到 HV 引脚的外部电阻在应用中限流。

表 17 ZCD 引脚的电气特性

参数 符号 值 单

位 注意/测试条件

最 小

值 典 型

值 最 大

值 输入漏电流,无

拉动器件 IZCDLK -10 - 10 µA VZCD=0 V/3 V

-1 - 1 µA 1), TJ=85˚C VZCD=0 V/3 V

ZCD 电压阈值 VZCDTHR 20 35 55 mV ZCD 电压阈值去

抖时间 tZCDPW 150 - - ns 1),较短的脉冲被忽略

ZCD 过零比较器

传播延迟 tZCDP 20 40 60 ns 1)

ZCD 振铃抑制 时间

tZCDRS 1.02 1.11 1.21 µs 1),2)

ZCD 钳位负电压 -VZCDclp 150 180 220 mV 从 GD0 关闭到

第一次过零的最

小时间,以确保

ZCD 采样的稳定

tGD0offZCMin - - 3.33 µs 1)

ZCD 在 HV 模式

下输出过压阈值 VZCDOVP 2.25 2.28 2.31 V 1),2) tGD0offZC≥tGD0offZCMin

输出过压检测的

ZCD 去抖次数阈

NZCDOVP - 2 - 1),2) tGD0offZC≥tGD0offZCMin

1)未经生产测试。 2)见配置第 5 章。

表 18 MFIO 引脚的电气特性 参数 符号 值 单

位 注意/测试条件

最 小 典 型 最 大

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值 值 值 无拉动器件的

输入漏电流 IMFIOLK -10 - 10 µA VMFI=0 V/3 V

-1 - 1 µA 1), TJ=85˚C VMFIO=0 V/3 V

开路输出电压 VMFIOOC 3.0 3.3 3.6 V 正常模式 3.0 3.2 3.4 V 1),2),睡眠模式

开环检测阈值 VMFIOH 2.35 2.41 2.47 V 1), 3)

最大控制范围 VMFIOmax - 2.42 - V 1), 3) 频率法则的设

定点 B VMFIOB 1.773 1.821 1.869 V 1), 3)

频率法则的设

定点 C VMFIOC 0.965 1.01 1.046 V 1), 3)

突发模式入口

阈值:频率法

则的设定点 D

VMFIOBMEN 0.372 0.408 0.443 V 1), 3)

内部上拉电阻 RMFIOPU 8.8 11 13.2 kΩ 3)

突发关闭阶段

突发唤醒阈值 VMFIOBMWK 1.47 1.60 1.73 V 1), 3)

突发唤醒最小

输入脉冲宽度 tMFIOBMWKPW 300 - - ns 1),更短的脉冲将被抑

突发唤醒和第

一个突发序列

脉冲之间的时

tMFIOBMWK - 26.6 32 µs 1),

dVMFIO/dt= 00mV/µs

在突发开通阶

段突发关闭进

入阈值

VMFIOBMPA 0.970 1.015 1.06 V 1), 3)

突发模式退出

阈值 VMFIOBMEX 2.07 2.125 2.18 V 1), 3)

1) 在生产测试中未经测试。 2) 在突发模式下,自动重启和锁定模式操作。 3) 查看配置第 5 章。

表 19 GPIO 引脚电气特性 参数 符号 值 单

位 注意/测试条件

最 小

值 典 型

值 最 大

值 输入漏电流,无

拉动器件 IGPIOLK -10 - 10 µA VZCD=0 V/3 V

-1 - 1 µA 1), TJ=85˚C VZCD=0 V/3 V

开路电压 VGPIOOC 3.0 3.3 3.6 V 输入电容 CGPIOIN - - 10 pF 1) 逻辑“0”阈值 VGPIOIL - - 1.0 V 逻辑“1”阈值 VGPIOIH 2.0 - - V

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低输入上拉电流 -IGPIOLPU 30 - 90 µA 2)在 VGPIOIL(max) 输出灌电流 IGPIOSNKOL - - 2 mA 输出拉电流 -

IGPIOSRCOH - - 2 mA

输出上升时间

(0→1) tGPIORISE - - 50 ns 20 pF 负载,推/拉输出

输出下降时间

(1→0) tGPIOFALL - - 50 ns 20 pF 负载,推/拉输出

1)未经生产测试。 2)流出器件(DUT)的电流在“符号”栏中标有负号。

表 20 CS 引脚的电气特性

参数 符号 值 单位 注意/测试条件 最

典型值 最 大

输入漏电流,

无拉动器件 ICSLK -10 - 10 µA VZCD=0 V/3 V

-1 - 1 µA 1), TJ=85˚C VZCD=0 V/3 V

CS OCP2 阈

值 VCSOCP2 0.7

6 0.80 0.84 V

CS OCP2 传播

延 迟 , 直 到

IGD0> 2mA 时

关断 GD0

tCSGD0OCP2 125 155 190 ns 1) dVCS/dt=100 V/µs

CS OCP2 比较

器延迟 tOCP2CMPDLY 45 - 250 ns 从内部参考信号的

下降沿到内部主时

钟 测 量 的 内 部

QR_GATE_D 的 下

降沿延迟 CS OCP2 自动

重启消隐时间 tCSOCP2BL 498

.8 810

616.2 1001

733.6 1192

ns ns

正常运行 启动期间

1),2),3)

CS OCP1 比较

器的最小脉冲

宽度

tCSOCP1PW - 35 - ns 1),更短的脉冲将被

抑制

CS OCP1 比较

器延迟 tOCP1CMPDLY 30 - 215 ns 从内部参考信号的

下降沿到内部主时

钟 测 量 的 内 部

QR_GATE_D 的 下

降沿延迟 CS OCP1 传播

延迟,直到

IGD0> 2mA 时

tCSOCP1PDLL 180 260 345 ns 1),低线电压使用情

况 tCSOCP1PDHL 120 185 250 ns 1),高线电压使用情

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关断 GD0 况 tCSOCP1PD 100 130 165 ns 1) ,dVCS/dt=100 V/µs

CS OCP1 阈值

步进值 ΔVCSOCP1 - 2.371 - mV

CS OCP1 阈值

精度 ΔVCSOCP1THR -25 - 25 mV 1)

前沿消隐时间 tCSLEB 255 269 284 ns 1),2),3) CS OCP1 最大

CS 限制 VCSmaxLL 568 - 636 mV 1), 2), 低线电压使用

情况 VCSmaxHL 493 - 613 mV 1), 2), 高线电压使用

情况 斜坡补偿电压 mSC - 84 - mV/µs 1), 2)

斜坡补偿启动

时间 tSC - 0.4375x

tSW - µs 1), 3)

CS OCP1 最大

CS FASTOPP限制容差

ΔVCSFASTOPPLL -50 - 50 mV 1),低线电压使用情况 ΔVCSFASTOPPHL -60 - 60 mV 1),高线电压使用情况

设定点 B 的

CS 限制 VCSBLL 338 - 406 mV 1), 2), 低线电压使用

情况 VCSBHL 263 - 383 mV 1), 2), 高线电压使用

情况 设定点 C 的

CS 限制 VCSCLL 335 - 404 mV 1), 2), 低线电压使用

情况 VCSCHL 261 - 381 mV 1), 2), 高线电压使用

情况 突发模式进入

时的最小 CS限制

VCSminLL 167 - 236 mV 1), 2), 低线电压使用

情况 VCSminHL 93 - 212 mV 1), 2), 高线电压使用

情况 突发序列:第

一个脉冲 CS限制

VCSBSP1LL - 40 - mV 1), 2), 低线电压使用

情况 VCSBSP1HL - 40 - mV 1), 2), 高线电压使用

情况 突发序列:第

二个脉冲 CS限制

VCSBSP2LL - 80 - mV 1), 2), 低线电压使用

情况 VCSBSP2HL - 80 - mV 1), 2), 高线电压使用

情况 突发序列:第

三个脉冲 CS限制

VCSBSP3LL - 120 - mV 1), 2), 低线电压使用

情况 VCSBSP3HL - 120 - mV 1), 2), 高线电压使用

情况 在突发模式运

行期间的最大

VCSBSP4LL 167 - 236 mV 1),2),低线电压使用

情况 4,并且在突发

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CS 限制 序列开始之后一连

串的脉冲

VCSBSP4HL 36 - 16 mV 1),2),高线电压使用

情况 4,并且在突发

序列开始之后一连

串的脉冲

BM 退出后,

第一个脉冲的

CS 限制

VCSBMEXLL 304 - 373 mV 1), 2), 低线电压使用

情况 VCSBMEXHL 230 - 350 mV 1), 2), 高线电压使用

情况 不带 PDC 的

初始软启动

CS 限制

VCSSSLL 45 - 110 mV 1), 2), 低线电压使用

情况 VCSSSHL 70 - 155 mV 1), 2), 高线电压使用

情况 逐周限制的软

启动步进值 ΔVCSS - 5.0 - mV 1),2),每步进 tVCSS

1)未经生产测试。 2)见配置第 5 章。 3)基于主时钟周期 tMCLK 限制的最小和最大值(参见表 20)。

表 21 GDx 引脚电气特性

参数 符号 值 单

位 注意/测试条件

最 小

值 典 型

值 最 大

值 低态峰值灌电流 IGDxLPKSNK 500 - - mA 1), VGDx=4 V,

CLoad=2 nF 低态电阻 RGDxLSNK - - 6.5 Ω 高态峰值灌电流 -

IGDxHPKSRC 100 118 136 mA 2), 3), CLoad=2 nF

高态输出电压 VGDxH 9.97 10.5 11.03 V 3), IGDx=-1 mA 高态轨到轨输出电

压 VGDxHRR VVCC-

0.5 - VVCC V VVCC<VGDxH

APD 低电压 (当器件未通电或者

栅极驱动器未被使

能时,主动下拉)

VGDxAPD - - 1.6 V IGDx=5 mA

门极驱动内部的永

久下拉电阻 RGDxPPD 450 600 750 kΩ

1)未经生产测试。 2)流出器件(DUT)的电流在“符号”栏中标有负号。 3)见配置第 5 章。

表 22 控制 IC 的电气特性 参数 符号 值 单 注意/测试条件

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最 小

值 典型值 最大值 位

内部参考电压 VREF 2.397 2.428 2.459 V 时基 1 tBase1 49.50 52.1 54.78 µs 1) 时基 2 tBase2 99.0 104.28 109.56 µs 1) 主时钟周期 tMCLK 15.0 15.8 16.6 ns 2) 待机时钟周期 tSTBCLK 9.09 10.0 11.11 µs 3) 最大软启动时间 tSSmax 6.64 7.0 7.36 ms 1) 启动 IC 时的启动

顺序时间 tBootIC - 1.2 - ms 1),4), VVCC>VVCCon

最大运行频率 fSWmax 132.6 139.4 146.9 kHz 1) 最小功率运行点的

开关频率设置 fSWmin 23.6 24.9 26.3 kHz 1)

突发序列:第一个

脉冲开关频率 fSWBSP1 - 30 - kHz 1)

突发序列:第二个

脉冲开关频率 fSWBSP2 - 30 - kHz 1)

突发序列:第三个

脉冲开关频率 fSWBSP3 - 30 - kHz 1)

突发序列:第四个

和一连串的脉冲开

关频率

fSWBSP4 - 30 - kHz 1)

BM 退出后直接切

换第 1 个脉冲的频

fSWBMEXHV - 30 - kHz

1)未经生产测试。 2)主时钟周期是所有时间测量的基础,无需待机。所有执行时间测量的相对容差与 tMCLK 相

同。 3)待机时钟是所有时间相关特性的基础。 4)用于将 OTP 内容加载到内部 RAM 的阶段。 表 23 IC 保护特性的电气特性

参数 符号 值 单

位 注意/测试条件

最 小

值 典型值 最大值

自 动 重 启 Bang-Bang 模式的关闭

时间

tBBoffAR 455 500 556 ms 1),2)

自动重启时间 tAR 2.73 3 - s 1),2) 开环定时器的消隐

时间 tMFIOH 29.7 31.3 33 ms 1),3)

VMFIO>VMFIOOLP 过温检测 TJOTP 109 117 125 °C 1)

过温检测消隐时间 tJOTP 9.90 10.50 11.10 ms 1),3)

过温迟滞 TJHYS_OTP - 20 - °C 1)

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1)未经生产测试。 2)基于备用时钟周期 tSTBCLK 限制最小值和最大值(参见表 20)。 3)基于主时钟周期 tMCLK 最小值和最大值(见表 20)。

7. 包装信息 包装信息包含轮廓尺寸(见第 7.1 章);封装和包装概述(见第 7.2 章)。

注意: 1.您可以在我们的英飞凌网页“产品”中找到我们的所有包装,各种包装和其他包装: http://www.infineon.com/products。 2.尺寸以毫米为单位

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7.1 外廓尺寸

图 33 PG-DSO-12-20 包装外廓

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7.2 封装和包装

图 35 封装概述

图 35 包装概述

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8 印记

图 36 IDP2105 的印记

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9 附录 本附录包含有关电气特性和特定测试条件的更多信息。

9.1 GD0 和 GD1 引脚的最小容性负载 GD0 和 GD1 的输出级由受控电流源组成(见 4.2.7)。该电流源为外部容性负载充电,

直到电压达到 VGDxH=10.5V。该拉电流的内部控制环路需要 GDx 引脚上的最小负载电容,

以避免信号 VGDx 上的导通振铃。 所需的最小容性负载取决于 GDx 引脚上的串连电阻,用于限制低状态灌电流。

图 37 GDx 引脚的最小容性负载与串连栅极电阻相关

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10. 参考文献 以下列表显示了用作此数据表基础的参考文档。 [1]开发固件版本:REV 1.1

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