隨著歐盟ERP新能效標準的實施,各國家、社會團體對照明環境品質的標準提升,大家把目光開始聚焦到LED照明燈具的各個細節末梢,包括:光源板、導光板、燈具外殼套件、驅動電源等。尤其是驅動電源是整個LED燈具的關鍵所在,決定整燈的光品質﹑光效率﹑頻閃系數﹑整燈的壽命。
一款優秀的驅動電源怎樣設計出來呢?特別是LLC諧振拓撲的恒流方案,很多工程師朋友們明白它的優異,但設計時拿捏不準,這是普遍存在的現象。跟隨小編步伐,帶您了解瑞森LLC芯片功能及使用注意事項,按設計步驟一步步呈現給大家,讓工程師朋友可以快速實現優秀的方案。
一.瑞森LLC諧振芯片RSC6105S的各PIN腳定義與功能說明
詳細介紹:
PIN1 VIN高壓啟動的輸入腳,最高耐壓可達DC600V,啟動電流在1.7mA, 一般應用是從高壓電解處串接兩個1206 100K 電阻串聯引到PIN1, 在整個環路未建立起來時,是靠這個引腳的電壓供電后通過內部連接到PIN3 VCC,然后把VCC電容慢慢充電到芯片的啟動電壓大于15V后,芯片開始正常工作;整個環路建立起來后VIN腳內部關斷,VCC通過外部變壓器輔助繞組供電維持芯片正常工作;
PIN2 NC空腳加大高低壓PIN腳間距;
PIN3 VCC信號電源引腳,工作電壓范圍8-20V,工作電流在0.8mA,靜態工作電流是720uA;
PIN4 NC空腳;
PIN5 FB電壓反饋輸入,VFB中心值是1.2V,該引腳的功能主要是限定空載電壓的最大幅度,芯片空載保護屬于打嗝模式,可以有效降低空載損耗,輕松符合能效要求待機在0.5W引內的要求;
PIN6 CS電流采樣正弦波信號輸入該PIN腳是通過線路中的互感電感采樣得到全波的正弦波信號,通過電阻轉換為電壓信號后,輸入到CS PIN腳,內部連接到壓控振蕩器,根據輸入進來的電壓幅值大小以及正弦波的頻率,壓控振蕩器輸出對應的方波來控制LG與HG端的MOS開關頻率,實現恒流調節控制;
PIN7 GND信號地參考電平腳,主要連接VCC、FB對應元件地線;
PIN8 PGND功率地參考電平腳,主要連接低邊MOS的S端地線;
PIN9 LG半橋驅動低邊柵極控制輸出,控制低邊MOS開與關;上升沿時間時間為60nS,下降沿時間為35nS;
PIN10 PVCC功率電源主要是為低邊MOS的柵極提供開啟的電平;‘
PIN11 NC空腳 加大高低壓PIN腳間距;
PIN12 HS半橋驅動高邊地;
PIN13 HG半橋驅動高邊柵極輸出,控制高邊MOS開與關;上升沿時間時間為30nS,下降沿時間為35nS;
PIN14 HB半橋驅動高邊電源,通過外置的一個二極管與電容組成自舉回路,為高邊MOS的開啟提供電平;
二.內部功能框圖
RSC6105S系列芯片是適用于LLC諧振拓撲,帶有半橋驅動的恒流控制電路的芯片,最高工作頻率在130KHZ;內部集成了的模塊包括:邏輯輸入信號處理電路、欠壓檢測電路、過壓保護電路、過溫保護電路、CS反饋信號整流電路、誤差放大器電路、壓控振蕩電路、電流過零檢測電路(ZCD)、電平位移電路等模塊;并且可自動設置死區時間,防止高端和低端輸出功率管的同時導通,讓方案設計簡單可靠,對功率器件的選擇要求精度放寬;該系列芯片具備開路保護,短路保護,過溫保護等保護功能。
三、設計芯片引腳參數注意事項
3.1 首先高壓啟動PIN腳,關乎到啟動速度快與慢,前級不加APFC時采用2個100K串聯,加APFC時采用2個150K串聯;
3.2 VCC正常設計時使用工作范圍在10-17V,中心電壓輸出時VCC設計在16V左右;VCC電容規格2.2UF即可,不需要更大容量的電解電容;
3.3 空載電壓的設定在最大拉載電壓的1.2-1.3倍;
3.4 FB的PIN腳上偏與下偏電阻電容需要靠近芯片引腳節點;
3.5 CS電感的互感只需要1:1,圈數6TS,磁芯不要氣息,取樣電阻靠近芯片引腳;CS負載電阻的地與MOS管的地分開回到電解電容的地。
3.6.HB 半橋驅動高邊電源,通過外置的一個二極管與電容組成自舉回路,該二極管需選用快恢復二極管的類型(FR.ES.US系列);
3.7芯片設計時,注意避開外部強電場,強磁場與金屬外殼部分,減少干擾。
以上是對于芯片PIN腳各功能說明、內部框圖、主要功能腳的注意事項說明,利于各位工程師朋友們對芯片功能加強理解,應用時做好參數設定。重點是該方案有自動設置死區時間這個特點,可以讓工程師擔心的上下管MOS共同導通的問題完全拋開,在選料與變壓器的設計方面不局限,讓方案做起來放心可靠,縮短LLC方案研發周期、快速穩定,實現量產!
在后續的文章里,我們會持續分享相關技術解釋,敬請關注!
瑞森半導體,智造中國芯,持續創新為健康照明保駕護航!
審核編輯:湯梓紅
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