Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy SD6800 使用手册 (T8 TUBE) Silan Power Group Mar 2013 V0.1 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 内容 一．芯片功能简介  典型应用原理图 三．系统设计应用笔记 四. 应用实例 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 一 芯片简介  原边控制模式（ PSR ）  有源功率因数校正功能（ APFC ）  较高的电源转换效率  超低 IC 启动电流，系统快速启动  VCC 过压保护， VCC 欠压保护  LED 开路保护， LED 短路保护  内置过热保护 主要特点： 封装形式： SOP-8 管脚排列： 管脚编号名称功能描述 1COMP 跨导放大器输出，外接补偿网络 2FB 反馈电压检测脚 3CS 电流采样输入 4GND IC 地 5DR 驱动输出，外接功率管栅极 6VCC IC 供电脚 7,8-- 空脚 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 二 典型应用原理图 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 三 系统设计应用笔记 1. VCC 设计 Vcc 脚是给 IC 供电脚，在设计时要注意以下几点： （ 1 ） R1,R2 为启动之前给 C3 充电电阻，取值越小，启动时间越短 ; 一般取 200K 到 500K （每颗），取值过小会影响系统效率 （ 2 ） C3 为 VCC 电容，它起到滤波和储能两个作用。一般取 10uF~22uF 电解容 取值越大，启动时间越长 ; 取值不能过小，否则启动易发生 UVLO. LAY 板时注意尽量靠近 IC 放置 （ 3 ）当 VCC 达到 16V 时，系统开始工作 ; 当 VCC 下降到 8V 时，系统停止工作 ; VCC 过压保护点为 23V( 注意 VCC 电压纹波 ) 。正常工作时，建议把 VCC 电压设定在 16V 左右 （ 4 ） VCC 辅助绕组供电回路中，建议增加一颗电阻，可以减小辅助 源二极管正向峰值电流，同时可以防止由开关噪声引起的 VCC 过高 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 三 系统设计应用笔记 2. FB 脚设计 （ 1 ） FB 脚为 “ 零电流开通检测 ” 输入端， 典型应用电路如右图所示。当此 脚电位低于内部基准 Vref 时， IC 内部 将驱动输出（ DR 脚）置高，开通 MOS 管，使系统工作在临界连续模式。 （ 2 ） FB 脚也为峰值电流补偿输入脚，主要通过改变 R2 的大小来调节补偿 量。 R2 越小，补偿量增加；反之， R2 越大，补偿量会越小。调节 R2 电 阻可以将输入电压线性调整率调好。 ( 一般 R2 电阻值基本会到 150K 以上 ) 。 （ 3 ） LED 开路保护：反激变压器的辅助绕组可以反射输出电压，当输出 LED 开路时，输出电压会不断上升，则 FB 脚电压也会相应上升，由于 FB 电压高于内部基准时 (1.42V) ，就会进入 FB 过压保护，则认定为输出处于 开路状态并保护，且可以自动恢复。 （ 4 ） LED 短路保护：反激变压器辅助绕组可以反射输出电压，当输出 LED 短路时， FB 脚会出现低压状态，当 FB 电压低于内部基准 0.3V 且超出内 部设定时间， IC 就会认为输出处于短路状态。关闭系统，等待 VCC 重起。 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 三 系统设计应用笔记 3. COMP 脚设计 （ 1 ） COMP 脚为内部跨导放大器输出端，外接 RC 进行环路补偿。基本采用 下图所示电路结构。 （ 2 ）电容 C3 取值，一般建议在 1uF; 电阻 R4 取值，一般建议在 0~1K 之间。 （ 3 ）所有补偿电路元件都要靠近 IC 的 COMP 脚和 GND 放置，不可距离太远， 否则有可能会造成系统不稳定等现象。 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 三 系统设计应用笔记 4. DR 脚设计 DR 脚为 IC 驱动输出脚，外接 MOSFET 门极，控制外部 MOS 管的开通与关断 外围应用电路，可采用下图所示的几种电路结构： 电路 (A) ，电路结构简单，但调试不灵活， R3 取值一般在 47Ω 以下； 电路 (B) ，在 R3 并联二极管，用于提高系统效率，同时可能造成 EMI 问题。 R3 取值在 47Ω 以下，二极管一般用 1N4148 即可。 电路 (C) ，电路最复杂，但相对最为灵活，容易在 EMI, 效率之间找到平衡 点。同时以上电路中， R4 取值建议在 10K~20K 即可。 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 三 系统设计应用笔记 5. CS 脚设计 （ 1 ） CS 为电感电流采样输入脚，用于控制输出 LED 电流，典型输出电流 计算公式，参考下面： 6. GND 脚设计 （ 1 ） GND 为芯片接地脚，应用时接到 MOS 管的源极和二极管的阴极。走线 要尽可能的短。 若输出电流值已经确定，可以通过选择合适的原副边匝比 n, 可以根据公式求 出大概的采样电阻值（ Rs) ，可以进行适当的微调。 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 三 系统设计应用笔记 7. 变压器设计 输出滤波电感的设计，请参考下面简单设计流程： 已知条件： 输入电压范围： Vac_min, Vac_max 额定输出电压： Vo 输出电流： Io 效率： 第一：选择合适的原副边匝比 n 第二：先设定最低开关频率 fs_min MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 三 系统设计应用笔记 第三 : 计算相应的导通时间 ton ： 第四 : 计算电感量 Lm ： MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 三 系统设计应用笔记 第五 : 根据磁芯有效面积 (Ae) 以及最大磁通密度 Bmax ， 可以确定原边绕组线圈匝数： 线径选择考虑以下因素， 1 ，磁芯窗口面积， 2 ，系统效率 / 变压器温升 3 ，电流密度，按最大 5A/mm 2 来设计 第六：辅助供电绕组设计 若输出电压范围要增宽，可以适当增大 VCC 最高工作电压值，但建议 不要超过 20V 。 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 三 系统设计应用笔记 8. 系统功率因数（ PF ）设计 系统的 PF 值的大小，主要受到以下几个因素的影响，其一是 AC 输入 端总容值的大小；其二是 IC 补偿网络；其三，合理的变压器匝比； （ A ） AC 输入总容值，包括整流桥前面的差模电容（ CX1) 和后面的滤波 电容（ C1) ，在输出功率固定前提下，容值总和越大，系统 PF 值就越 低 ; 总和越小， PF 越高 （ B ）补偿网络， C2 取值越大， PF 越高 ;R8 取值越小， PF 越高。 （ C ）原副边匝比 n 也会影响 PF ， n 越大， PF 越高，但 n 的选择受 MOSFET 的耐压和效率等因素限制，不能选择太大。 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 三 系统设计应用笔记 8. 输出电流过冲 （ A ）如果在 COMP 的补偿网络中， R8 越小，会出现输出电流过冲大， 由于 C2 基本是不变的，所以 R8 要增加，可能解决启动时输出电流有 过冲现象。但如果 R8 太大，可能会出现启动不正常现象。 （ B ）输出电容大小，也会影响启动电流过冲，输出电容大，启动电流过 冲小。 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 三 系统设计应用笔记 9. 其它设计注意事项 (1): 驱动下降沿电阻，会影响线性调整率，下降沿越慢，需要加大补偿量 ( 即将 FB 上下分压电阻同比例变小 ) ；建议此 IC 应用驱动下降沿尽量加快，即采用 驱动设计 B 电路较合适； (2):IC 内部有最高频率点限制，副边二极管最大和最小导通时间限制，所以在 频率太高时会出断续状态，为正常现象 ; (3): 正常工作 FB 点工作电压设定， FB 点电压为 1.20V(90% 的内部过压基准 ) 左右, 这样的目的开路时输出电压基本上等额定输出电压的 1.1 倍，开路输出电压不 会太高 ; MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 四. 应用实例 规格描述符号最小值典型值最大值单位 输入 电压 频率 PF THD Vin f LINE / VAC HZ 输出 电压 电流 Vo Io V mA 转换效率 89% 保护 LED 开路 LED 短路 Yes 调整率 线性调整率 负载调整率 +/-2 %% EMI 传导 辐射 Pass 1. 驱动电源规格参数 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 2. 应用原理图 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 3.DEMO 实物图 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 4. 测试数据 (1) 效率 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 4, 测试数据 (2) 功率因素 (PF) MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 4. 测试数据 (3) 谐波畸变 (THD) MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 4. 测试数据 (4) 线性调整率 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 4. 测试数据 (5) 负载调整率 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 5.DEMO 设计参考 (1) ：选择合适的原副边匝比 n 通过公式 ： (2) ：设定最低工作频率为 60kHZ (3) ：计算相应的导通时间 ton 选择 n=2.7 根据公式 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 5.DEMO 设计参考 (4) ：计算出原边变压器电感量 根据以下公式 (5) ：根据选择磁芯尺寸计算出原边所需匝数 选择磁芯 EE2609 Ae:=78.5(mm 2 ) B max =0.27(T) 实际选择整数 48 匝 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy (6) ：计算副边绕组匝数 Ns (7) ：计算辅助绕组匝数 (8) ： FB 端分压电阻设计 5.DEMO 设计参考 通过设定 LED 开路时，输出最大电压为 Vop=46V, 计算出 相应的辅助绕组端电压 Vaux ； 设定正常工作时 Vcc=16V MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 5.DEMO 设计参考 FB 端过压点典型值为 V FB-OV =1.42V 根据以下公式 由于通过 R2 的阻值大小来进行峰值电流补偿，所以线性调整率 是通过 R2 调整，线性调整率最好情况是：当输入低压 90V 的输出电流 与输入高压 265V 的输出电流相等，就可以认为线性调整率已经调整 到最好。 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 6.DEMO 变压器参数 测试参数 测试方法 原边激磁电感量 Lm=0.72mH +/-2% ， 测试 PIN1 与 PIN3 之间， f=10KHz ， Vrms=0.5V 原边漏感 (Lk) Lk<20μH ，测试 PIN1 与 PIN3 之间, 中心磁柱开气隙， 副边绕组短接， f=10KHz ， Vrms=0.5V 绕组 线径起脚圈数落脚胶带 原边绕组￠ 0.25mm*1 126T22 副边绕组 ￠ 0.35mm*1 三层绝缘线 718T82 原边绕组￠ 0.25mm*1 222T32 辅助绕组￠ 0.16mm*2 57T42 MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 7.DEMO BOM 编号符号数量描述供应商 1 R1 R K W 表贴 SEI 2 R K W 表贴 SEI 3 R4 1 30K W 表贴 SEI 4 R R W 表贴 SEI 5 R6 1 20K W 表贴 SEI 6 R7 1 47R W 表贴 SEI 7 R8 1 20R W 表贴 SEI 8 R9 1 0R W 表贴 SEI 9 R10 R K W 表贴 SEI 10 R K W 表贴 SEI 11 R15 1 2K W 表贴 SEI 12 R16 R R W 表贴 SEI 13 R R W 表贴 SEI 14 Rs1 Rs R +/-1% W 表贴 SEI 15 Rs R +/-1% W 表贴 SEI 16C uF 630V CBB 电容 Panasonic 17C2 1 10uF 50V 电解电容 SANCON 18C3 1 1uF X7R 0805 表贴 Murata MOBILE: 周先生

Silan 士兰微电子 诚信 忍耐 探索 热情 Faith Endurance Exploration Enthusiasm Company Confidential, don’t copy 编号符号数量描述供应商 19C uF 50V X7R 0805 表贴 Murata 20C nF 1kV X7R 1206 表贴 Murata 21C pF kV 表贴 Murata 22C7 C uF 50V 电解电容 SANCON 23CX uF 275Vac 安规电容 Panasonic 24CY pF Y 容 TDK 25DB1 1 DF06S 整流桥 FAIRCHILD 26D1 1 BAV21W 0.2A 200V 快速二极管 DIODES 27D2 1 IN4148 1A 100V 快速二极管 ONSEMI 28D3 1 US1M 1A 1kV 快速二极管 DIODES 29D4 1 MUR440 4A 400V 快速二极管 ONSEMI 30T1 1 变压器, EE2609 N/A 31L1 1 1mH 0.5A 共模扼流圈 N/A 32L2 1 40mH 0.5A 共模扼流圈 ( 磁芯骨架 EE12 绕线 0.19mm 140T )N/A 33L3 1 2mH 1A 工字电感 N/A 34L uH 2A 共模扼流圈 N/A 35 磁珠 1 空心磁珠 3.5*5 孔 1mm N/A 36U1 1 PSR 控制器 SD6800SILAN( 士兰微 ) 37Q1 1 7A 650V 高压 MOSFET SVF7N65FSILAN( 士兰微 ) 38MOV 1 VARISTOR 07D471 压敏电阻 TDK 39F1 1 2A 保险丝 JET MOBILE: 周先生