这份文件是关于Fairchild半导体公司生产的FAN6753型号的高集成绿色模式PWM控制器(Green-Mode PWM Controller)的数据手册。以下是该文件的核心内容概述:
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产品特性:
- 高压启动。
- 低工作电流:2.7mA。
- 自适应降低PWM频率至22kHz。
- 内置全范围频率跳跃功能以减少EMI发射。
- 固定PWM频率:65kHz。
- 峰值电流模式控制。
- 循环周期电流限制。
- 领先边缘消隐(LEB)。
- 同步斜率补偿。
- 内部自恢复开环保护。
- GATE输出最大电压钳位:18V。
- VDD欠压锁定(UVLO)。
- VDD过压保护(OVP),自动恢复/锁定选项。
- 内部自恢复感应短路保护(选项)。
- 恒定功率限制(全AC输入范围)。
- 内部OTP传感器带迟滞。
- 内置5ms软启动功能。
- 内置LATCH引脚拉高(> 5.2V)锁定功能。
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应用领域:
FAN6753高集成绿色模式PWM控制器的应用领域主要集中在各种开关电源和电源转换器的设计中。以下是该器件的一些详细应用领域描述:1. **通用开关电源**: - FAN6753可用于设计各种通用开关电源,这些电源广泛应用于家用电器、办公设备、工业控制设备等。由于其高效的PWM控制功能,它能够提供稳定且高效的电源输出。 2. **电源适配器**: - 该PWM控制器适用于各种电源适配器的设计,特别是那些需要符合国际能源节约标准和减少待机功耗的适配器。其绿色模式功能特别适用于需要低功耗待机状态的电源适配器。 3. **开架SMPS(Switch-Mode Power Supplies)**: - 开架SMPS是指没有外壳的电源供应器,通常用于需要定制电源解决方案的场合。FAN6753的高度集成和多功能性使其成为开架SMPS设计的理想选择。 4. **反激电源转换器**: - 反激转换器是一种常见的开关电源拓扑结构,FAN6753专为提高这类转换器的性能而设计。其内置的功能,如频率跳跃、软启动和过压保护,有助于提高反激转换器的效率和可靠性。 5. **需要高效率和低EMI的电源系统**: - FAN6753的全范围频率跳跃功能有助于减少EMI发射,使其适用于需要低电磁干扰的电源系统。此外,其峰值电流模式控制和同步斜率补偿确保了电源系统的高效率。 6. **需要多种保护功能的电源系统**: - FAN6753提供了多种内置保护功能,如欠压锁定、过压保护、短路保护和过温保护,适用于需要高可靠性和安全性的电源系统。 7. **宽输入电压范围的电源系统**: - 由于FAN6753具有恒定功率限制功能,即使在AC输入电压宽范围变化的情况下,也能保持稳定的输出功率,适用于需要宽电压输入范围的电源系统。
这些应用领域展示了FAN6753在电源设计中的多样性和灵活性,能够满足不同行业和应用场景中对高效、低功耗和高可靠性电源系统的需求。
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产品描述:
FAN6753是一款由Fairchild半导体公司生产的高集成绿色模式PWM控制器,专为提升反激电源转换器的性能而设计。以下是对该产品的详细描述:1. **高电压启动**: - FAN6753具备高电压启动能力,这意味着它可以在较高的输入电压下启动并正常工作,从而适应不同的电源系统需求。 2. **低工作电流**: - 设计的低工作电流(2.7mA)有助于提高电源转换效率,减少功耗,这对于节能和延长设备寿命至关重要。 3. **自适应降低PWM频率**: - 在轻载条件下,控制器能够自适应地降低PWM频率至22kHz,这有助于减少在低负载时的功耗,同时避免了因频率过低而可能产生的音频噪声问题。 4. **内置全范围频率跳跃**: - FAN6753内部集成了全范围频率跳跃功能,这有助于减少电源供应器的EMI(电磁干扰)发射,提高系统的电磁兼容性。 5. **固定PWM频率**: - 该控制器具有固定的PWM频率(65kHz),这有助于设计者在开发过程中预测和控制系统的动态性能。 6. **峰值电流模式控制**: - 通过峰值电流模式控制,FAN6753能够精确控制开关电流的峰值,从而确保输出电压的稳定性和减少开关损耗。 7. **循环周期电流限制**: - 该控制器提供循环周期电流限制功能,这有助于防止电源转换器在异常条件下(如负载短路)损坏。 8. **领先边缘消隐(LEB)**: - 领先边缘消隐功能可以防止在功率MOSFET开启时由于感应电阻上的尖峰电流而导致的过早开关周期终止。 9. **同步斜率补偿**: - 内置的同步斜率补偿功能有助于改善系统的稳定性,并防止亚谐振荡的发生。 10. **内部自恢复开环保护**: - 当检测到开环或输出短路故障时,内部开环保护电路能够确保电源系统的安全。 11. **VDD欠压锁定(UVLO)和过压保护(OVP)**: - FAN6753具备VDD欠压锁定和过压保护功能,这些功能能够在电源电压异常时保护控制器不受损坏。 12. **恒定功率限制**: - 即使在AC输入电压宽范围变化的情况下,恒定功率限制功能也能确保输出功率的稳定性。 13. **内置5ms软启动功能**: - 软启动功能有助于减少启动时的电流冲击和输出电压的过冲,从而保护电源系统免受损害。
这些特性共同使得FAN6753成为一个高效、可靠且功能丰富的PWM控制器,适用于各种开关电源和电源转换器的设计。通过这些高级功能,设计者能够开发出满足严格能效标准和EMI要求的高性能电源产品。
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绝对最大额定值:
FAN6753的绝对最大额定值是指在任何情况下都不应超过的参数极限,这些极限是为了保护器件不受损坏。以下是FAN6753绝对最大额定值的详细描述:1. **VDD DC电源电压 (1, 2)**: - 最小值:30V - 说明:这是器件能够承受的最大直流电源电压。 2. **VFB FB引脚输入电压**: - 最小值:-0.3V - 最大值:7.0V - 说明:这是反馈(FB)引脚能够承受的电压范围。 3. **VSENSE SENSE引脚输入电压**: - 最小值:-0.3V - 最大值:7.0V - 说明:这是电流感测(SENSE)引脚能够承受的电压范围。 4. **VLATCH LATCH引脚输入电压**: - 最小值:-0.3V - 最大值:7.0V - 说明:这是锁定(LATCH)引脚能够承受的电压范围。 5. **VHV HV引脚输入电压**: - 最小值:500V - 说明:这是高压(HV)引脚能够承受的电压范围。 6. **PD 功率耗散 (TA<50°C)**: - 最大值:400mW - 说明:这是器件在环境温度低于50°C时能够安全耗散的最大功率。 7. **θJA 热阻抗(结到空气)**: - 值:141°C/W - 说明:这是从器件结到周围空气的热阻抗。 8. **TJ 工作结温**: - 范围:-40°C 至 +125°C - 说明:这是器件在正常工作条件下的结温范围。 9. **TSTG 存储温度范围**: - 范围:-55°C 至 +150°C - 说明:这是器件在未使用时可以安全存储的温度范围。 10. **TL 引脚温度(波峰焊接或红外,10秒)**: - 最大值:+260°C - 说明:这是在波峰焊接或红外处理过程中,引脚可以承受的最高温度。 11. **ESD 静电放电能力**: - 人体模型,JEDEC:JESD22-A114:5500V - 带电设备模型,JEDEC:JESD22-C101:1500V - 说明:这些值表示器件能够承受的静电放电水平。
请注意,超过这些绝对最大额定值可能会导致器件损坏或功能失效。在设计和使用FAN6753时,必须确保所有工作条件都在这些额定值范围内,以确保器件的可靠性和寿命。
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电气特性:
FAN6753的电气特性详细描述了该PWM控制器在标准测试条件下的电气性能参数。以下是FAN6753的电气特性的详细描述:1. **VDD部分**: - **连续工作电压 (VOP)**:在22V时持续工作。 - **启动阈值电压 (VDD-ON)**:在14.5V至16.5V之间启动。 - **最小工作电压 (VDD-OFF)**:在8.5V至10.5V之间停止工作。 - **启动电流 (IDD-ST)**:在VDD-ON至0.16V时,为30µA。 - **工作电源电流 (IDD-OP)**:在VDD=15V,GATE打开时,为2.7mA至3.7mA。 - **内部汇流条电流 (IDD-OLP)**:在VTH-OLP+0.1V时,为30µA至90µA。 - **VDD过压保护阈值 (VDD-OVP)**:在25V至27V之间。 - **VDD过压保护消抖时间 (tD-VDDOVP)**:在75µs至200µs之间。 2. **HV部分**: - **HV引脚供电电流 (IHV)**:在VAC=90V (VDC=120V),VDD=0V时,为2.0mA至5.0mA。 - **启动后HV引脚漏电流 (IHV-LC)**:在HV=500V,VDD=VDD-OFF+1V时,为1µA至20µA。 3. **振荡器部分**: - **正常模式下的频率 (fOSC)**:中心频率在62kHz至68kHz之间。 - **频率跳跃范围**:在±3.7kHz至±4.7kHz之间。 - **跳跃周期 (tHOP)**:为4.4ms。 - **绿色模式频率 (fOSC-G)**:在18kHz至26kHz之间。 - **VDD偏差下的频率变化 (fDV)**:在VDD=11V至22V时,变化不超过5%。 - **温度偏差下的频率变化 (fDT)**:在TA=-20至85°C时,变化不超过5%。 4. **LATCH部分**: - **锁定阈值电压 (VLATCHth)**:在VLATCHth大于5.2V后,经过100µs锁定关闭。 - **锁定消抖时间 (tD-LATCH)**:在VLATCH小于VLATCHth时,消抖时间为40µs至160µs。 - **LATCH引脚输出电流 (ILATCH)**:为92µA至108µA。 5. **反馈输入部分**: - **反馈输入电压至电流感测衰减 (AV)**:为1/4.5V/V至1/3.5V/V。 - **反馈输入阻抗 (ZFB)**:为4kΩ至7kΩ。 - **FB引脚悬空高电平电压 (VFB-OPEN)**:在5.0V至5.6V之间。 - **FB引脚开环触发电平 (VFB-OLP)**:在4.6V至5.0V之间。 - **FB引脚开环保护延迟时间 (tD-OLP)**:在50ms至62ms之间。 - **绿色模式进入FB电压 (VFB-N)**:在2.8V至3.2V之间。 - **绿色模式结束FB电压 (VFB-G)**:在2.2V至2.6V之间。 - **零占空比FB电流 (IFB-ZDC)**:为1.5mA。 6. **电流感测部分**: - **电流感测输入阻抗 (ZSENSE)**:为12kΩ。 - **电流限制平坦阈值电压 (VSTHFL)**:在0.87V至0.93V之间。 - **电流限制谷值阈值电压 (VSTHVA)**:在0.30V至0.38V之间。 7. **GATE部分**: - **最大工作周期 (DCYMAX)**:在60%至70%之间。 - **GATE低电平电压 (VGATE-L)**:在VDD=15V,IO=50mA时为1.5V。 - **GATE高电平电压 (VGATE-H)**:在VDD=12V,IO=50mA时为8V。 - **GATE上升时间 (tr)**:在VDD=15V,CL=1nF时为150ns至350ns。 - **GATE下降时间 (tf)**:在VDD=15V,CL=1nF时为30ns至90ns。 - **GATE源电流 (IGATE-SOURCE)**:在VDD=15V,GATE=6V时为250mA。 - **GATE输出钳位电压 (VGATE-CLAMP)**:在VDD=22V时为18V。 8. **过温保护部分 (OTP)**: - **保护结温 (TOTP)**:为+135°C。 - **重启结温 (TRestart)**:为TOTP+25°C。
这些电气特性确保了FAN6753能够在各种应用中提供高质量的PWM控制。设计者和工程师在使用FAN6753时,需要确保所有的工作条件都在这些规定的范围内,以避免性能降低或设备损坏。遵守这些电气特性对于确保设备在各种应用环境中提供可靠和一致的性能至关重要。
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典型性能特性:
FAN6753的典型性能特性提供了在标准测试条件下的预期表现,这些特性有助于了解器件在实际应用中的性能。以下是FAN6753典型性能特性的详细描述:1. **启动电流 (IDD-ST) 与温度的关系**: - 描述了启动电流在不同温度下的变化,从-40°C到125°C,启动电流的典型值和最大值随着温度的升高而增加。 2. **工作电源电流 (IDD-OP) 与温度的关系**: - 描述了工作电源电流在不同温度下的变化,从-40°C到125°C,工作电源电流的典型值和最大值随着温度的升高而增加。 3. **VDD启动阈值电压 (VDD-ON) 与温度的关系**: - 描述了VDD启动阈值电压在不同温度下的变化,从-40°C到125°C,VDD启动阈值电压的典型值和最大值随着温度的升高而增加。 4. **最小工作电压 (VDD-OFF) 与温度的关系**: - 描述了最小工作电压在不同温度下的变化,从-40°C到125°C,最小工作电压的典型值和最大值随着温度的升高而增加。 5. **HV引脚供电电流 (IHV) 与温度的关系**: - 描述了HV引脚供电电流在不同温度下的变化,从-40°C到125°C,HV引脚供电电流的典型值和最大值随着温度的升高而增加。 6. **HV引脚启动后漏电流 (IHV-LC) 与温度的关系**: - 描述了HV引脚启动后漏电流在不同温度下的变化,从-40°C到125°C,HV引脚启动后漏电流的典型值和最大值随着温度的升高而增加。 7. **正常模式下的频率 (fOSC) 与温度的关系**: - 描述了正常模式下的频率在不同温度下的变化,从-40°C到125°C,频率的典型值和最大值随着温度的升高而增加。 8. **最大工作周期 (DCYMAX) 与温度的关系**: - 描述了最大工作周期在不同温度下的变化,从-40°C到125°C,最大工作周期的典型值和最大值随着温度的升高而增加。 9. **FB开环触发电平 (VFB-OLP) 与温度的关系**: - 描述了FB开环触发电平在不同温度下的变化,从-40°C到125°C,FB开环触发电平的典型值和最大值随着温度的升高而增加。 10. **锁定阈值电压 (VLATCHth) 与温度的关系**: - 描述了锁定阈值电压在不同温度下的变化,从-40°C到125°C,锁定阈值电压的典型值和最大值随着温度的升高而增加。 11. **VDD过压保护阈值 (VDD-OVP) 与温度的关系**: - 描述了VDD过压保护阈值在不同温度下的变化,从-40°C到125°C,VDD过压保护阈值的典型值和最大值随着温度的升高而增加。
这些典型性能特性为设计者和工程师提供了在不同环境条件下,FAN6753可能表现出的性能范围。这些信息对于预测器件在实际应用中的行为和进行适当的设计调整非常重要。需要注意的是,这些特性是典型的,不是最大或最小值,也不是生产测试的参数。在设计电路时,应考虑这些典型性能特性,以确保FAN6753能够在预期的性能范围内工作。
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功能描述:
FAN6753高集成绿色模式PWM控制器的功能描述详细阐述了该器件的主要功能和工作原理。以下是FAN6753功能描述的详细描述:1. **启动电流 (Startup Current)**: - FAN6753在启动时通过外部二极管和电阻连接到输入电源或主变压器的辅助绕组。启动电流用于充电保持电容器,当VDD电容达到启动阈值电压时,启动电流关闭,VDD电容开始供电给FAN6753。 2. **工作电流 (Operating Current)**: - FAN6753的工作电流约为2.7mA,这种低功耗设计有助于提高电源效率并减少VDD保持电容器的要求。 3. **绿色模式操作 (Green-Mode Operation)**: - 绿色模式功能通过在轻载和无载条件下调制开关频率来减少待机功耗。一旦反馈电压低于阈值电压,开关频率就会持续降低到大约22kHz的最小绿色模式频率。 4. **电流感应/PWM电流限制 (Current Sensing / PWM Current Limiting)**: - 通过峰值电流模式控制来调节输出电压并提供脉冲到脉冲的电流限制。开关电流通过感测电阻传感并输入到SENSE引脚。PWM占空比由电流感测信号和反馈电压VFB决定。 5. **领先边缘消隐 (Leading-Edge Blanking, LEB)**: - 为了避免在功率MOSFET开启时由于感测电阻上的尖峰电流而导致的过早开关周期终止,FAN6753内置了领先边缘消隐时间。 6. **欠压锁定 (Under-Voltage Lockout, UVLO)**: - 内部固定了UVLO的开启和关闭阈值。在启动期间,必须通过启动电阻将保持电容器充电至15.5V以启用IC。VDD电压在启动期间不得超过9.5V。 7. **门输出/软驱动 (Gate Output / Soft Driving)**: - FAN6753的BiCMOS输出级是一个快速的图腾柱门驱动器。内部18V齐纳二极管钳位输出驱动器,以保护功率MOSFET晶体管免受不必要的门过压。实现了软驱动波形以最小化EMI。 8. **软启动 (Soft-Start)**: - 内置的5ms软启动电路显著减少了启动时的电流冲击和输出电压过冲,有助于保护电源系统。 9. **内置斜率补偿 (Built-in Slope Compensation)**: - 内置斜率补偿通过在每个开关周期插入同步的正向斜坡来改善稳定性并防止亚谐振荡。 10. **恒定输出功率限制 (Constant Output Power Limit)**: - 当感测电阻上的电压达到阈值时,输出门驱动在一个小延迟后关闭,这个延迟引入了与tPD•VIN/LP成比例的额外电流。 11. **VDD过压保护 (VDD Over-Voltage Protection, OVP)**: - 如果VDD电压超过OVP阈值并持续一段时间,PWM脉冲将被禁用,直到VDD电压下降到UVLO以下,然后再次启动。 12. **外部锁定功能 (External Latch Function, LATCH Pin)**: - LATCH引脚可用于控制FAN6753进入锁定模式,通过将该引脚拉高至5.2V超过100µs。如果LATCH引脚悬空,内部会将其拉高至3.5V。 13. **有限功率控制 (Limited Power Control)**: - 如果输出过载或短路,反馈电压会升高。如果FB电压保持高于内置阈值的时间超过tD-OLP,PWM输出将关闭,直到VDD电压下降到关闭阈值以下。 14. **噪声免疫 (Noise Immunity)**: - 电流感测或控制信号上的噪声可能会导致脉冲宽度抖动。斜率补偿有助于减轻这个问题。 15. **过温保护 (Over-Temperature Protection, OTP)**: - 内置的温度感应电路在结温超过135°C时关闭PWM输出。当PWM输出关闭时,VDD电压逐渐下降到UVLO电压,然后再次充电并重启PWM输出。
这些功能描述了FAN6753如何在各种电源应用中提供高效、可靠和灵活的PWM控制。设计者可以利用这些功能来优化电源转换器的性能,确保它们在各种工作条件下都能稳定运行。
这份文件为工程师和技术人员提供了FAN6753高集成绿色模式PWM控制器的详细技术规格和操作指南,以便于在设计和应用中使用该器件。