深圳市钲铭科电子有限公司 4-7W原边恒压/恒流控制器 LNK305P GOSTON ELECTRONICS CO.,LTD v1.3 LNK305P 特点 概述 宽电压 85Vac~265Vac 输入 待机功耗小于 120mW@220Vac 控制功率开关芯片,在全电压输入范围内实现高精度恒压/恒流输出, 集成高压启动电路 精度均小于± 3%,并可使系统节省光耦和 TL431 等元件,降低成本。 集成高压功率开关 全电压范围内,恒压精度小于 保护、VDD 欠压保护、VDD 电压钳位等完善的保护功能,以提高系统 ± 3%,恒流精度小于± 3% 的可靠性。 原边反馈控制技术可使系统节省 管脚图 LNK305P 是应用于离线式小功率 AC/DC 开关电源的高性能原边反馈 芯片内部集成了高压功率开关、逐周期峰值电流限制、VDD 过压 光耦、431 等元件 内置原边绕组感量补偿 内置输出线压降补偿 内置前沿消隐电路(LEB) 逐周期峰值电流比较 内置 VDD 欠压保护、VDD 过压保 SOP8 护及 VDD 电压嵌位等功能 输出功率表 封装形式:SOP8 应用领域 LED 照明驱动 手机/无绳电话、PADS、数码相机、 MP3 等产品的充电器,适配器 85Vac~265Vac 180Vac~265Vac 输出功率 5W 7W 典型应用 小功率电源适配器 AC 输入电压 EMI Filter 电脑、电视等产品的辅助电源或 待机电源 LNK305P 输出特性曲线 Vo ±3% 1 CS DRAIN 8 2 FB DRAIN 7 3 COMP GND 6 4 HVDD GND 5 ±3% Io 业务电话:400-033-6518 www.linkage66.com -1- [email protected] 深圳市钲铭科电子有限公司 4-7W原边恒压/恒流控制器 LNK305P GOSTON ELECTRONICS CO.,LTD v1.3 内部功能简单框图 DRAIN Regulaotr &Reference UVLO HVDD CC controller Jittering (option) logic gatedriver OSC Soft start Sampler FB PWM controller EA 2V OCP Sampler controller LEB CS Loss compensation COMP GND 封装示意图 8 DRAIN CS 1 FB 2 SOP8 7 DRAIN COMP 3 6 GND HVDD 4 5 GND 管脚说明 名称 管脚序号 DRAIN 7、8 CS 1 FB 2 COMP 3 恒压环路补偿管脚 HVDD 4 芯片电源 GND 5、6 业务电话:400-033-6518 功能说明 内置高压 MOS 管的 DRAIN,同时芯片启动时,也做芯片的启动 电流检测输入 反馈输入,反映系统的输出电压,PWM 占空比变化取决于 FB 误差放大和 SENSE 脚的输入电压 芯片地 www.linkage66.com -2- [email protected] 深圳市钲铭科电子有限公司 4-7W原边恒压/恒流控制器 LNK305P GOSTON ELECTRONICS CO.,LTD v1.3 极限参数(极限参数(TA= 25℃) 符号 说明 范围 单位 VDS(max) 芯片 DRAIN 脚最高耐压 -0.3~730 V VDD 芯片工作电压 -0.3~34.0 V IDDclamp 芯片钳位电流 10.0 mA VFB FB 输入电压 -0.3~7.0 V VCOMP COMP 输入电压 -0.3~7.0 V VCS CS 输入电压 -0.3~7.0 V TA 工作温度 -20~85 ℃ Tstg 存储温度 -40~150 ℃ VESD 人体放电模式 >4000 V Rθja 热阻 SOP8 65 ℃/W 电气工作参数(除非特殊说明,下列条件均为 TA=25℃) 符号 参数 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 IDDstart 启动充电电流 VDD=5V - 200 - μA IDDop 工作电流 FB=2V,CS=0V,VDD=20V - 1.5 - mA VDDOFF VDD 关闭电压 7.0 8.0 9.0 V VDDON VDD 启动电压 13.5 14.5 16.0 V VDDclamp VDD 钳位电压 - 34 - V VDDOVP VDD 过压保护电压 - 32 - V TLEB LEB 时间 - 500 - ns Vth_oc 过流阈值 870 900 930 mV T_ss 软启动时间 - 10 - ms Freq_Nom 开关频率 - 63 - KHz Freq_startup 待机频率 - 18 - KHz Δf/Freq 抖频范围 - 4 - % Vref_EA EA 参考电压 1.97 2.00 2.03 V ICOMP_MAX 最大补偿电流 - 42 - μA 芯片 VDD 工作部分 IDD=5mA CS 电流检测测输入部分 频率部分 FB=0V,COMP=5V FB 误差放大器部分 FB=2V,COMP=0V 功率管部分 BVds MOS 击穿电压 730 -- - V Rdson MOSFET 导通电阻 - 19 - Ω 业务电话:400-033-6518 www.linkage66.com -3- [email protected] 深圳市钲铭科电子有限公司 4-7W原边恒压/恒流控制器 LNK305P GOSTON ELECTRONICS CO.,LTD v1.3 功能表述 LNK305P 芯片是应用于离线式小功率 AC/DC 开关电源的高性能原边反馈控制功率开关芯片,全电压输入范 围内,恒压恒流输出精度均小于± 3%。 LNK305P芯片通过原边采样的方式来控制系统的输出,内部集成高压工艺, 节省光耦和 TL431 等元件。内部集成了 VDD 过压保护,VDD 电压钳位和欠压保护等功能。 启动控制 LNK305P芯片内部集成高压功率开关,通过高压启动,省掉传统电路的外部启动电阻,极大的降低了待机 功耗。 工作原理 LNK305P芯片要实现原边高精度的恒流/恒压控制,反激电源应用系统必须工作在不连续模式(DCM)下。芯片 通过检测辅助绕组的电压,来控制输出电压。输出电流仅由变压器的匝比及峰值电流控制: Io 1 / 4 N I P (1) 注:Io 为输出电流;N 为变压器匝比; 为转换效率 辅助绕组电压值反映了系统的输出电压,其关系可表示为: VA = NA × (Vo + VD ) NS (2) 其中 VD 是输出二极管的正向压降,VA 为辅助绕组电压,NA 为辅助绕组匝数,NS 为输出绕组匝数。系统将 辅助绕组的电压通过一个电阻分压电路,输入到芯片的反馈端 FB,芯片采样辅助绕组消磁时的电压,并将采 样的电压值一直保持到下一次采样。每次采样得到的电压会和芯片内部的基准电压 Vref 进行比较,得到放大的 误差信号。从而使误差放大器的输出脚 COMP 反映了负载情况,并且通过误差信号控制 PWM 的开关频率从而 调整输出电压,使得输出电压保持恒定。 当采样电压低于 Vref 时,误差放大器的输出电压 VCOMP 会达到最大值,开关频率由反馈采样电压控制,通过 输出电压来调整输出电流,从而获得稳定恒流电流。 恒流电流和输出功率调整 LNK305P 芯片的恒流点和最大输出功率可以通过在 CS 脚外接的电流检测电阻来调整,而输出功率随恒流点 变化而变化。当检测电阻增大,恒流点就会减小,输出功率就会降低,反之则相反。 工作频率 LNK305P 芯片开关频率由负载大小来控制,不需要外接频率设置元件。在最大输出功率时,开关频率由芯 片内部限制到 60KHz。在不连续模式的反激电源中,最大输出功率为: 1 Po = × L P × FSW × IP2 2 (3) 其中 LP 为原边绕组电感量,IP 为原边绕组峰值电流。由公式 3 可知,原边绕组电感量的改变会导致最大输 出功率和恒流模式下输出的恒流电流的变化。为了补偿原边电感量变化,芯片内部环路将开关频率锁定,锁定 的开关频率可表示为: 业务电话:400-033-6518 www.linkage66.com -4- [email protected] 深圳市钲铭科电子有限公司 4-7W原边恒压/恒流控制器 LNK305P GOSTON ELECTRONICS CO.,LTD FSW = 1 2 × TDEMAG v1.3 (4) 因为消磁时间 TDEMAG 和电感量成反比, 通过频率锁定,LP 和 FSW 的乘积保持不变。所以最大输出功率和恒 流模式下的恒流电流不会随原边电感量变化。LNK305P 芯片能最大补偿电感量± 10%的变化。 抖频 LNK305P 芯片提供可选择的抖频功能模块,客户可以根据自身需求选用带有抖频功能的芯片还是不带有抖 频功能的,默认是不带抖频功能的。 电流检测和 LEB LNK305P 芯片通过 CS 端检测外置检测电阻上的电压控制功率开关管的动作,从而实现对变压器原边电流控 制,提供逐周期峰值电流限制。开关电流通过外接的检测电阻输入芯片 CS 脚。 为了消除高压功率管在开启瞬间产生的尖峰造成的干扰,内置前沿消隐电路,避免芯片在功率管开启瞬间 产生误动作,这样就可以省去外围 RC 滤波电路,节约系统成本。 保护控制 LNK305P 芯片完善的各种保护功能提高了电源系统的可靠性,包括:逐周期峰值电流限制,VDD 欠压保护, VDD 过压保护,VDD 钳位,软启动控制等。 VDD 欠压保护电路提供了 VDD 上电复位和欠压保护功能,芯片正常工作时,由变压器辅助绕组给芯片提供 能量,使得 VDD 端电压高于 VDD 关闭电压。如果 VDD 电压下降到 VDD 关闭电压时,芯片启动欠压保护功能使 得系统进入重启过程。 业务电话:400-033-6518 www.linkage66.com -5- [email protected] 深圳市钲铭科电子有限公司 4-7W原边恒压/恒流控制器 LNK305P GOSTON ELECTRONICS CO.,LTD v1.3 典型应用方案 LNK305P 24V/300mA LED 照明方案原理图 F1 1A/250V C6 102/1KV D1-D4 1N4007 ACIN R7 22Ω T1 C1 6.8UF/400 V C2 102/1K V C5 D7 SR2100 100UF/25V R1 120K/1W 24 V R6 5.1k D5 FR107 R2 2.5R LNK305P R5 5.1k C4 104 R4 39k D6 FR107 R3 10R 1 CS DRAIN 2 FB DRAIN 7 3 COMP GND 6 4 HVDD GND 5 8 C3 4.7UF/50V LNK305P LED 照明方案变压器绕制示意图 1 6 N1 N3 10 1 6 5 铁氟龙套管 N2 3 4 进线 10 5 底视图 制作说明: 变压器绕制方法 1. 骨架EE16(5+5) PC40磁芯 2. 电感量Lp(1-3)=1.5mH,漏感为Lp的5%以下 N3(5-4) Φ 0.21*1*20T N2(10-6) Φ 0.3*1*32T N1(1-3) Φ 0.21*1*120T 3. 初级对次级打3500VAC漏电流<2mA/60s 4. 初级对次级打1500VAC漏电流<2mA/60s 5. 次级对初级打1500VAC漏电流<2mA/60s 6. DC500V绕组与磁芯之间1min大于100mΩ 7. DC500V绕组与绕组之间1min大于100mΩ 业务电话:400-033-6518 www.linkage66.com -6- [email protected] 深圳市钲铭科电子有限公司 4-7W原边恒压/恒流控制器 LNK305P GOSTON ELECTRONICS CO.,LTD v1.3 封装形式 SOP8 业务电话:400-033-6518 www.linkage66.com -7- [email protected]