L6599D Switching Power Controller คู่มือครอบคลุม: คุณสมบัติแอปพลิเคชันและการแก้ไขปัญหา
แคตตาล็อก
L6599D เป็นชิปตัวควบคุมแหล่งจ่ายไฟการสลับประสิทธิภาพสูงที่ใช้กันทั่วไปซึ่งมีประสิทธิภาพสูงและควบคุมเอาต์พุตที่มีความแม่นยำสูงดังนั้นจึงถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในแหล่งจ่ายไฟคอมพิวเตอร์และจอภาพคอมพิวเตอร์และเขตข้อมูลอื่น ๆบทความนี้จะมาจากฟังก์ชั่นหลักการการดำเนินงานและการประยุกต์ใช้รายละเอียด L6599D และแสดงรายการความผิดพลาดทั่วไปและโซลูชันที่เกี่ยวข้องซึ่งออกแบบมาเพื่อช่วยให้คุณใช้อุปกรณ์นี้ได้ดีขึ้น
ภาพรวมของ L6599D
L6599D เป็นตัวควบคุมการสลับซัพพลายบั๊กแบบซิงโครนัสแบบสองช่องแบบปรับได้ซึ่งให้รอบการทำงานที่สมบูรณ์ 50 เปอร์เซ็นต์สวิทช์ด้านข้างสูงและไดรเวอร์สวิตช์ด้านต่ำทำงานร่วมกันในเวลาที่ถูกต้องและอยู่ห่างจากเฟส 180 องศาการปรับแรงดันเอาต์พุตทำได้โดยการปรับความถี่ในการทำงานเพื่อให้แน่ใจว่าการสลับแบบอ่อนเวลาที่ตายแล้วจะถูกแทรกระหว่างการปิดสวิตช์หนึ่งและเปิดอีกสวิตช์และอีกอันหนึ่งจึงรองรับการทำงานที่มีความถี่สูงL6599D มีให้เลือกสองแถว 16 พินและแพ็คเกจจุ่มช่วงแรงดันไฟฟ้าในการทำงานคือ 8.85 ถึง 16V ช่วงอุณหภูมิในการทำงานคือ -40 ° C ถึง 150 ° C และการใช้พลังงานคือ 0.83W
ทางเลือกและเทียบเท่า:
• ISL6504ACBN
• ISL6504CBN-T
- L6599DTR
ฟังก์ชั่นการตรวจจับเส้นของ L6599D
คุณลักษณะนี้จะหยุดการทำงานของ IC เมื่อแรงดันไฟฟ้าอินพุตไปยังตัวแปลงจะต่ำกว่าช่วงที่ระบุและรีสตาร์ทเมื่อแรงดันไฟฟ้ากลับสู่ภายในช่วงแรงดันไฟฟ้าที่รับรู้สามารถเป็นแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขและกรองได้ (ซึ่งในกรณีนี้ฟังก์ชั่นนี้จะทำหน้าที่เป็นการป้องกันสีน้ำตาล) หรือในระบบที่มีส่วนหน้า PFC pre-regulator เป็นแรงดันเอาต์พุตของระยะ PFC (ในเวลานี้นี่ฟังก์ชั่นจะถูกใช้เป็นลำดับการเปิดเครื่องและการปิดเครื่อง)การปิดระบบของ L6599D ที่อินพุต Undervoltage ทำได้ผ่านตัวเปรียบเทียบภายในด้วยอินพุตที่ไม่ได้กลับรายการที่ PIN 7 (บรรทัด) ดังแสดงในรูปตัวเปรียบเทียบมีแรงดันอ้างอิงภายใน 1.25V และหากแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับพินบรรทัดต่ำกว่าแรงดันอ้างอิงภายในนี้ตัวเปรียบเทียบจะปิดใช้งาน ICภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้การปล่อยเริ่มต้นอ่อน PFC_STOP จะเปิดอยู่และการใช้พลังงานของ IC จะลดลงเมื่อแรงดันไฟฟ้าบนพินสูงกว่าแรงดันอ้างอิงการดำเนินการ PWM จะเปิดใช้งานอีกครั้ง
เป็นที่น่าสังเกตว่าตัวเปรียบเทียบมี hysteresis ปัจจุบันแทนที่จะเป็น hysteresis แรงดันไฟฟ้าทั่วไป: การดูดซับกระแสไฟฟ้าภายใน 1 µA ภายในเปิดเมื่อใดก็ตามที่แรงดันไฟฟ้าบนพินเส้นต่ำกว่าแรงดันอ้างอิงและปิดหากแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าอ้างอิงวิธีการนี้ให้ระดับอิสระเพิ่มเติมโดยอนุญาตให้ผู้ใช้ตั้งค่าเกณฑ์การเปิดและปิดการปิดแยกกันโดยเลือกตัวต้านทานของตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าภายนอกอย่างถูกต้องในทางตรงกันข้ามเมื่อใช้ hysteresis แรงดันไฟฟ้าการแก้ไขเกณฑ์หนึ่งจะกำหนดอีกเกณฑ์โดยอัตโนมัติขึ้นอยู่กับลักษณะการเกิด hysteresis ในตัวของตัวเปรียบเทียบ
หลักการทำงานของ L6599D
L6599D ตระหนักถึงการควบคุมและการแปลงแรงดันไฟฟ้าอินพุตโดยการควบคุมหลอดสวิตช์ในวงจรเรโซแนนท์ในระหว่างกระบวนการทำงานวงจรเรโซแนนท์จะสร้างรูปคลื่นเรโซแนนท์ผ่านสัญญาณควบคุมภายใน L6599D รูปคลื่นเรโซแนนท์สามารถปรับเปลี่ยนเพื่อควบคุมเวลาเปิดและปิดของหลอดสวิตช์สิ่งนี้ช่วยให้การควบคุมและการรักษาเสถียรภาพของแรงดันเอาต์พุต
แอปพลิเคชัน L6599D
•โทรคมนาคม SMPS
• LCD และ PDP TV
•เดสก์ท็อปพีซีเซิร์ฟเวอร์ระดับเริ่มต้น
•อะแดปเตอร์ AC-DC, Open Frame SMPS
วงจรแอปพลิเคชันของ L6599D
เมื่อสะพานครึ่งสะพานเรโซแนนท์โหลดเบา ๆ หรือขนถ่ายอย่างสมบูรณ์ความถี่ในการสลับจะถึงค่าสูงสุดเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันเอาต์พุตถูกควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพและเพื่อป้องกันความล้มเหลวในการสลับแบบอ่อนจะต้องรักษากระแสแม่เหล็กตกค้างที่จำเป็นในหม้อแปลงอย่างไรก็ตามปัจจุบันส่งผลให้สูญเสียการสูญเสียที่ค่อนข้างต่ำในตัวแปลงที่ไม่มีโหลดไดรเวอร์สามารถใช้โหมดการทำงานของพัลส์เป็นระยะ ๆ ผ่าน PIN 5 (STBY): หากแรงดันไฟฟ้าบนพิน 5 ต่ำกว่า 1.25V IC จะเข้าสู่สถานะว่างในเวลานี้สัญญาณไดรฟ์ประตูทั้งสองอยู่ในระดับต่ำและหยุดทำงานออสซิลเลเตอร์ CSS Soft Switching CSS รักษาสถานะการชาร์จไว้ในสถานะนี้พลังงานจะถูกใช้โดยการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้า 2V บนพิน RFMIN และการปลดปล่อยตัวเองบนตัวเก็บประจุ VCCเมื่อแรงดันไฟฟ้าของพิน 5 เกิน 1.25V และสูงกว่า 50mV IC จะกลับสู่สถานะการทำงานปกติเพื่อให้บรรลุการทำงานของพัลส์อินเทอร์ตินต์เราต้องเชื่อมโยงแรงดันไฟฟ้าที่พิน Stby กับลูปตอบรับแผนภาพแสดงวิธีแก้ปัญหาที่ง่ายที่สุดซึ่งเหมาะสำหรับช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่ค่อนข้างแคบ
อย่างไรก็ตามความถี่การสลับของตัวแปลงเรโซแนนท์นั้นได้รับผลกระทบจากแรงดันไฟฟ้าอินพุตหากช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตมีขนาดใหญ่กว่าค่าของ POUTB จะเปลี่ยนไปอย่างมีนัยสำคัญสำหรับแผนภาพข้างต้นในกรณีนี้ขอแนะนำให้ใช้วงจรต่อไปนี้เพื่อแนะนำสัญญาณแรงดันไฟฟ้าอินพุตไปยังพิน Stbyเนื่องจากมีความสัมพันธ์แบบไม่เชิงเส้นที่แข็งแกร่งระหว่างความถี่ในการสลับและแรงดันไฟฟ้าอินพุตประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงใน POUTB สามารถลดลงได้โดยการปรับอัตราส่วนของ RA/(RA+RB)เมื่อเลือกตรวจสอบให้แน่ใจว่าค่ารวมของ RA+RB มากกว่า RC เพื่อลดผลกระทบต่อแรงดันไฟฟ้าพินบรรทัด
ความผิดพลาดและการแก้ปัญหาทั่วไปของ L6599D
ความถี่ในการทำงานที่ผิดปกติ
ความถี่ในการทำงานที่ผิดปกติของตัวควบคุมแหล่งจ่ายไฟ L6599D มักเกิดจากเหตุผลดังต่อไปนี้:
การติดต่อพินที่ไม่ดี: หากการติดต่อพินของ L6599D ไม่ดีมันอาจทำให้เกิดความถี่ในการทำงานที่ผิดปกติวิธีแก้ปัญหาคือการตรวจสอบสภาพการบัดกรีของหมุดและตรวจสอบให้แน่ใจว่าพินเชื่อมต่อกับบอร์ด PCB ได้เป็นอย่างดี
ความล้มเหลวของส่วนประกอบภายนอก: มีความสัมพันธ์บางอย่างระหว่างความถี่ในการทำงานของ L6599D และส่วนประกอบภายนอกหากส่วนประกอบภายนอกล้มเหลวเช่นความเสียหายของตัวเหนี่ยวนำการรั่วไหลของตัวเก็บประจุ ฯลฯ อาจทำให้เกิดความถี่ในการทำงานที่ผิดปกติวิธีแก้ปัญหาคือการตรวจสอบการเชื่อมต่อของส่วนประกอบภายนอกและแก้ไขปัญหาส่วนประกอบที่มีปัญหาทีละคน
สัญญาณรบกวนสัญญาณนาฬิกา: ความถี่ในการทำงานของ L6599D ถูกกำหนดโดยสัญญาณนาฬิกาหากสัญญาณนาฬิกาถูกรบกวนความถี่ในการทำงานจะผิดปกติวิธีแก้ปัญหาคือการเพิ่มวงจรตัวกรองแหล่งจ่ายไฟเพื่อลดสัญญาณรบกวนสัญญาณนาฬิกา
แรงดันเอาต์พุตไม่เสถียร
แรงดันเอาต์พุตที่ไม่เสถียรของตัวควบคุมพลังงาน L6599D มักจะมีเหตุผลดังต่อไปนี้:
ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าอินพุต: หากความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าอินพุตมีขนาดใหญ่เกินไปมันจะทำให้แรงดันเอาต์พุต L6599D ไม่เสถียรในเวลานี้เราจำเป็นต้องใช้มาตรการที่เหมาะสมเช่นการเพิ่มวงจรตัวกรองแรงดันไฟฟ้าอินพุตเพิ่มตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า ฯลฯ เพื่อให้แน่ใจว่าความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าอินพุต
การเปลี่ยนแปลงโหลดขนาดใหญ่: เมื่อการเปลี่ยนแปลงของโหลดในทันที L6599D อาจไม่สามารถปรับแรงดันเอาต์พุตในเวลาวิธีแก้ปัญหาคือการออกแบบวงจรเอาท์พุทอย่างมีเหตุผลและเพิ่มวงจรความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าและวงจรตัวกรองเพื่อให้แน่ใจว่าความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุท
ความถี่ในการใช้งานที่ไม่เหมาะสม: ความถี่ในการทำงานของ L6599D จำเป็นต้องจับคู่ความถี่ในการทำงานของระบบพลังงานทั้งหมดหากเลือกความถี่ในการทำงานที่ไม่เหมาะสมแรงดันเอาต์พุตจะไม่เสถียรวิธีแก้ปัญหาคือการเลือกความถี่ในการทำงานที่เหมาะสมอย่างสมเหตุสมผลและทำการปรับพารามิเตอร์ที่สอดคล้องกัน
ชิปร้อนเกินไป
L6599D Power Controller ความร้อนสูงเกินไปมักเกิดจากเหตุผลต่อไปนี้:
กระแสโหลดมากเกินไป: หากกระแสโหลดสูงเกินไป L6599D อาจทำงานไม่ถูกต้องส่งผลให้ชิปร้อนสูงเกินไปวิธีแก้ปัญหาคือการเลือกชิปแหล่งจ่ายไฟที่เหมาะสมตามข้อกำหนดปัจจุบันของโหลดและตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระแสโหลดอยู่ในช่วงที่ระบุของชิป
อุณหภูมิการทำงานสูง: เมื่อ L6599D ทำงานในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงอุณหภูมิการทำงานอาจเกินช่วงขีด จำกัด ส่งผลให้ชิปร้อนเกินไปวิธีแก้ปัญหาคือการลดอุณหภูมิชิปโดยการออกแบบการกระจายความร้อนเช่นการเพิ่มอ่างล้างมือความร้อนพัดลม ฯลฯ
กระแสไฟฟ้าที่มากเกินไป: หากกระแสไฟอินพุตสูงเกินไปการใช้พลังงานของชิปจะเพิ่มขึ้นส่งผลให้อุณหภูมิชิปสูงขึ้นวิธีแก้ปัญหาคือการเลือกแหล่งจ่ายไฟอินพุตอย่างสมเหตุสมผลเมื่อออกแบบระบบจ่ายไฟและตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระแสจ่ายไฟอินพุตอยู่ในช่วงที่ระบุของชิป
ประสิทธิภาพไฟฟ้าทั่วไปของ L6599D
ตัวควบคุมพลังงาน L6599D บรรลุการแปลงพลังงานและการส่งพลังงานได้อย่างไร
การออกแบบที่ดีที่สุด: การออกแบบวงจรและการเลือกส่วนประกอบของ L6599D ได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อลดการสูญเสียภายในและปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมตัวอย่างเช่นใช้ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุที่สูญเสียไปต่ำและเพิ่มประสิทธิภาพความถี่ในการสลับ
เทคโนโลยีการสลับแบบนุ่ม: เทคโนโลยีการสั่นสะเทือนแบบเรโซแนนท์ที่ใช้ใน L6599D เป็นเทคโนโลยีที่สลับนุ่มเมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีการสลับแบบแข็งแบบดั้งเดิมเทคโนโลยีการสลับนุ่มสามารถลดการสูญเสียการสลับระหว่างกระบวนการสลับและปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ
กลยุทธ์การควบคุม: L6599D ตระหนักถึงกฎระเบียบที่แม่นยำของแรงดันเอาท์พุทและกระแสไฟฟ้าโดยการควบคุมเวลาเปิดและปิดของหลอดสวิตช์อย่างแม่นยำกลยุทธ์การควบคุมนี้ช่วยให้ระบบแหล่งจ่ายไฟสามารถรักษาการทำงานที่มีประสิทธิภาพภายใต้เงื่อนไขการโหลดที่แตกต่างกันปรับปรุงประสิทธิภาพการถ่ายโอนพลังงาน
เทคโนโลยี Resonant Flyback: L6599D ใช้ประโยชน์จากลักษณะเรโซแนนท์ของการเหนี่ยวนำและความจุระหว่างการนำไฟฟ้าเต็มรูปแบบของหลอดสวิตช์และการปิดระบบเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบและเสถียรภาพมันทำได้โดยการประมวลผลกระแสอินพุตและแปลงเป็นสัญญาณคลื่นไซน์สองสัญญาณซึ่งอยู่ที่ด้านแรงดันสูงและด้านแรงดันไฟฟ้าต่ำการมีเพศสัมพันธ์ซึ่งกันและกันของสัญญาณทั้งสองนี้ตระหนักถึงการสลับแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ (ZVS) และการสลับกระแสไฟฟ้าเป็นศูนย์ (ZCS)วิธีการสลับนี้ช่วยลดการสูญเสียการสลับได้อย่างมีประสิทธิภาพและช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน
คำถามที่พบบ่อย [คำถามที่พบบ่อย]
1. ตัวควบคุมการสลับคืออะไร?
ตัวควบคุมการสลับสามารถแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ที่ต้องการในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรืออุปกรณ์อื่น ๆ ตัวควบคุมการสลับมีบทบาทในการแปลงแรงดันไฟฟ้าจากแบตเตอรี่หรือแหล่งพลังงานอื่น ๆ เป็นแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการโดยระบบที่ตามมา
2. แอพพลิเคชั่นทั่วไปของ L6599D คืออะไร?
L6599D มักใช้ในแอพพลิเคชั่นพลังงานสูงเช่นแหล่งจ่ายไฟสำหรับแผงหน้าจอพลาสมาโทรคมนาคมและ SMPs อุตสาหกรรม (Switched Mode Power Supplies)
3. คุณสมบัติสำคัญของ L6599D คืออะไร?
คุณสมบัติที่สำคัญของ L6599D รวมถึงแหล่งเริ่มต้นกระแสไฟฟ้าแรงสูงความถี่ออสซิลเลเตอร์ช่วงกว้าง (30 kHz-500 kHz), เวลาที่สามารถปรับได้, เวลาเริ่มต้นอ่อน, การซิงโครไนซ์อินพุต/เอาต์พุตสำหรับแอปพลิเคชันหลายรางและ Aไดรเวอร์ในตัวสำหรับ MOSFET หลัก