FA564 x系列绿色模式准谐振IC的具体型号有FA5640、FA5641、FA5642、FA5643、FA5644、FA5648,是Fuji(富士)公司生产的的半桥LLC谐振变换集成电路,具有外围电路简单、待机特性好等优点,现已广泛用于液晶彩电、电脑、工控等电源电路中。
该系列开关电源控制IC采用8脚小尺寸SOP-8封装,其表面丝印为简称“564x‑,如图1所示。
一、概述
该系列芯片采用零电压软开关技术,内部集成有欠压锁定检测、振荡器、比较器、分频器、延时器、或非门、电平移相器、栅/门极驱动器、功率输出开关管、计数器、RS触发器、过压/过流/过热保护与线电压欠压保护等电路,主要具有以下特点:
(1)低电流消耗,工作电流仅为0.85mA;
(2)通过开通一关断宽度检测,控制谷底跳跃数;
(3)在轻负载下,工作于突发模式,以提高工作效率;
(4)内置驱动电路,直接驱动功率MOSFET管,输出电流0.5A(灌电流)/0.25A(拉电流);
(5)内置过载保护功能;
(6)基于次级侧进行过压检测,内置锁定保护功能;
(7)通过检测线电压,对IS引脚最大输入阈值电压和脉冲停止阈值电压进行补偿;
(8)内置欠压锁定功能,FA5640、FA5641FA5643、FA5644、FA5648的启动阈值电压为14V ,FA5642的启动阈值电压为10V。
FA564 x系列芯片的引脚功能见表1,其内部电路基本相同,但部分参数有所差异,具体参数见表2。
二、主要特点简述
1.启动
当电源启动后,电流从启动电路VCC引脚流出,并通过VH引脚给VCC引脚外接电容充电,VCC端电压开始上升。当VCC端电压超过阂值电压14V (FA5b42的启动阈值电压为10V)时,内部工作电源开启,IC开始运行。如果此时由开关变压器辅助绕组提供的电压高于9V,则启动电路仅在启动时运行,一旦启动完毕,VCC端改由辅助绕组供电,相关波形如图2所示;如果此时辅助绕组提供的电压低于9V,且够维持运行,但启动电路反复开启/关断,相关波形如图3所示。
2.突出模式
当FB引脚电压低于脉冲关断阈值电压时,停止开/关脉冲输出;当FB电压超过脉冲关断阈值电压时,则恢复输出开/关脉冲,如图4所示。当FB电压过高时,输出连续脉冲;当FB电压过低时,可获得长周期的突发频率脉冲。当输入电压为低电压时,脉冲关断阈值电压为0.45V,而当输入电压为高电压时,脉冲关断阈值电压转换为0.35V,以便获得输入电压补偿。
3.过载保护
FA5640、FA5641、FA5642、FA5643FA5648的过载保护为自动恢复型。如果IC内部电路判断系统进入过载状态,且持续时间超过200 ms,则芯片内置定时器会强行停止开关脉冲输出。当开关管停止工作后,由辅助绕组给芯片提供的VCC电压亦终止,VCC引脚电压会低于9V,此时启动电路开始工作,将VCC电压维持在9V~11 V之间,相关波形参见图3。在过载状态持续时间超过1600ms后,芯片内部电路恢复开关脉冲输出。此时,如果过载状态仍然存在,则重复上述停止与恢复过程;如果过载现象已消除,则恢复正常运行。
FA5644的过载保护为定时锁定型。当IC内部定时器检测到系统过载,且时间超过256ms时,IC将停止开关脉冲输出,并进入锁定状态。此时,芯片的VCC端由启动电路供电。在过载现象消除后,需断电后再上电,这样才能正常启动工作。
4.次级过压保护
该系列芯片的①脚(ZCD)具有逐周期检测变压器辅助绕组电压的功能。若因某种原因导致输出电压过压时,辅助绕组电压同样上升。如果①脚电压高于6V,且持续时间超过60μs,则芯片停止开关脉冲输出,并进入锁定状态,直至输入电压中断VCC降至欠压保护(UVLO)关断阈值电压(8V)。
5.变压器短路保护
FA5643具有变压器短路保护功能。当③脚(IS)电压超过0.97V时,IC内部电路立即进入锁定状态。若要解除锁定,需中断输入电压使VCC低于欠压保护( UVLO)关断阂值电压(8V)即可。