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產(chǎn)品名稱:
XY6112
產(chǎn)品型號:
XY6112
| 華東 華北： |
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電話：021-54939377 021-54939344
| 華中 華南： |
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電話：18917856796 13701607944
產(chǎn)品文檔:
無相關(guān)文檔
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| 簡單介紹
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XY6112為高性能，電流模式PWM 控制器。XY6112內(nèi)置高壓功率管，在AC85-350V的寬電壓范圍內(nèi)提供高達(dá)12W 的連續(xù)輸出功率。XY6112最高可做到15W(12V以上),12W無需散熱片. 8.基本無須更改電路,即可替換,直接產(chǎn)生效果. XY6112<=15W XY6112為高性能，電流模式PWM 控制器。內(nèi)置高壓功率管，在AC85-350V的寬電壓范圍。 |
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XY6112
的詳細(xì)介紹
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XY6112：
 XY6112中文數(shù)據(jù)手冊（點(diǎn)擊下載）
一、概述XY6112
XY6112為高性能，電流模式PWM 控制器。內(nèi)置高壓功率管，在AC85-350V的寬電壓范
圍內(nèi)提供高達(dá)12W 的連續(xù)輸出功率。高性價(jià)比的雙極型制作工藝生產(chǎn)的控制芯片，結(jié)合高
壓功率管的一體化封裝最大程度上節(jié)約了產(chǎn)品的整體成本。該電源控制器可工作于典型的
反激電路拓?fù)渲?，?gòu)成簡潔的AC/DC轉(zhuǎn)換器。IC內(nèi)部的啟動電路可利用功率開關(guān)管本身的
放大作用完成啟動，很大程度地降低了啟動電阻的功率消耗；而在輸出功率較小時(shí)IC將自
動降低工作頻率，從而實(shí)現(xiàn)了很低的待機(jī)功耗；**的驅(qū)動電路使開關(guān)管工作于臨界飽和
狀態(tài)，提高了系統(tǒng)的工作效率，使系統(tǒng)可以輕松滿足“能源之星”關(guān)于待機(jī)功耗和效率的
認(rèn)證要求。在實(shí)現(xiàn)待機(jī)降頻的同時(shí)限制工作頻率進(jìn)入音頻范圍，防止音頻噪音的產(chǎn)生。
4-12V的工作電壓范圍提供了輕松的VCC電壓設(shè)計(jì)空間，同時(shí)VCC達(dá)到12V時(shí)芯片內(nèi)部保護(hù)，
限制輸出功能可防止光耦或反饋電路損壞引起的輸出電壓過高，IC內(nèi)部還提供了完善的防
過載與防飽和功能，可實(shí)時(shí)防范過載、變壓器飽和、輸出短路等異常狀況，提高了電源的
可靠性。IC內(nèi)部還集成了溫度保護(hù)功能，在系統(tǒng)過熱的情況下降低輸出功率，或關(guān)閉輸出。
現(xiàn)可提供DIP8的標(biāo)準(zhǔn)封裝和滿足ROHS標(biāo)準(zhǔn)。
圖1：電路框圖
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二、特點(diǎn)XY6112
滿足AC85-350V 的輸入電壓范圍的設(shè)計(jì)要求。
具有待機(jī)降頻功能，無音頻噪音問題，待機(jī)功耗可做到0.25W以下
高效的驅(qū)動電路，比同類產(chǎn)品效率高4-5%。
和同類產(chǎn)品比芯片發(fā)熱減小40%
能滿足能源之星2.0 關(guān)于效率和待機(jī)功耗的最新要求。
具有溫度補(bǔ)償功能，**電流控制
低啟動電流和低工作電流，4-12V的寬工作壓范圍。
寬電壓連續(xù)輸出功率可達(dá)12W, 峰值輸出功率可達(dá)15W
過溫保護(hù)功能（OTP）
過壓保護(hù)功能（OVP）
可靠性高
可實(shí)現(xiàn)無Y電容系統(tǒng)設(shè)計(jì)
極少的外圍元器件，整體方案成本低
三、應(yīng)用范圍
小家電(如:電磁爐)
充電器
電源適配器（如通信終端產(chǎn)品）
DVD/DVB電源電腦，LCD TV待機(jī)電源
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四、引腳功能描述
管腳符號管腳定義描述
1 OB 功率管基極，啟動電流輸入，外接啟動電阻
2 VCC 供電腳
3 GND 接地腳
4 CT 開關(guān)頻率設(shè)定腳，外接定頻電容
5 FB 反饋腳
6 IS 開關(guān)電流取樣與限制設(shè)定腳，外接電流取樣電阻
7,8 OC 輸出腳，接開關(guān)變壓器
備注：PCB Layout時(shí)應(yīng)將Pin6與Pin7之間保留1mm以上的**距離，避免產(chǎn)生放電現(xiàn)象。
圖2：芯片腳位圖
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五、極限參數(shù)XY6112
供電電壓VCC：16V
引腳輸入電壓：VCC+0.3V
OC 集電極承受電壓：－0.3-750V
峰值開關(guān)電流：800mA
總耗散功率：1000mW
工作溫度范圍：0---＋125℃
儲存溫度范圍：－55---＋150℃
焊接溫度：＋260℃,10S
六、推薦工作條件
項(xiàng)目最小典型最大單位
供電電壓，VCC 5 10 V
引腳輸入電壓-0.3 - Vcc V
峰值反向電壓- - 700 V
峰值開關(guān)電流- - 650 mA
定時(shí)電容650 680 920 PF
對應(yīng)頻率65 61 45 KHz
工作溫度0 125 ℃
電氣參數(shù)（Ta=25℃, Vcc=5.5-7.5V, Ct=680PF, RS=1Ω）
項(xiàng)目測試條件最小典型最大單位
開關(guān)管最大耐壓Ioc=10mA 750 - - V
開通飽和壓降Ioc=600mA - - 1 V
輸出上升時(shí)間CL=1nF - - 75 ns
輸出下降時(shí)間CL=1nF - - 75 ns
輸出限制電流Tj=0-100℃ 540 580 620 mA
振蕩器部分
項(xiàng)目測試條件最小典型最大單位
振蕩頻率Ct=680PF 55 61 67 KHz
頻率隨電壓變化率Vcc=5.5-9V - - 1 %
頻率隨溫度變化率Ta=0-85℃ - - 1 %
前沿消隱時(shí)間Ct=680PF - 800 - ns
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反饋部分
項(xiàng)目測試條件最小典型最大單位
上拉電流- 0.50 0.60 mA
輸入阻抗
下拉電阻- 30 - KΩ
電源抑制比Vcc=5.5-9V - 60 70 dB
電流取樣部分
項(xiàng)目測試條件最小典型最大單位
電流取樣門限0.54 0.58 0.62 V
防上限電流RS=1Ω 0.54 0.58 0.62 A
電源抑制比- 60 70 dB
傳輸延時(shí)- 150 250 ns
脈寬調(diào)制部分
項(xiàng)目測試條件最小典型最大單位
最大占空比53 57 61 %
最小占空比- - 3.5 %
電源電流
項(xiàng)目測試條件最小典型最大單位
啟動接受電流1.6 2.0 2.4 mA
啟動靜態(tài)電流- 55 80 μA
靜態(tài)電流Vcc=8V - 2.8 - mA
啟動電壓8.6 8.8 9.0 V
振蕩器關(guān)閉電壓4.0 4.3 4.5 V
再啟動電壓- 3.8 - V
VCC限制電壓10.5 10.7 11 V
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七、原理描述
啟動控制:啟動階段內(nèi)部基準(zhǔn)，震蕩器和驅(qū)動電路及各種保護(hù)電路停止工作，芯片以60UA的
小電流工作，啟動電阻上的電流經(jīng)OB輸入到Q1的基極，經(jīng)放大后的電流從OE流出經(jīng)過限流電
路到芯片的VCC腳，大于60UA的電流部分給VCC并聯(lián)的電容充電，當(dāng)VCC電壓達(dá)到8.8V后芯片
開始工作，芯片進(jìn)入PWM控制狀態(tài)。
PWM控制:芯片F(xiàn)B引腳電壓經(jīng)內(nèi)部電阻分壓后輸出給PWM比較器作為開關(guān)電流峰值的基準(zhǔn)信
號， FB信號的大小決定了開關(guān)管峰值電流的大小從而通過FB的控制實(shí)現(xiàn)了PWM控制，同時(shí)輸
出脈沖的占空比還受最大占空比的限制，對FB的控制可以通過內(nèi)部控制電路和外部反饋電路
實(shí)現(xiàn)。
外部反饋電路：系統(tǒng)輸出誤差調(diào)整信號經(jīng)過放大后轉(zhuǎn)換成電流信號通過光藕的隔離傳輸來調(diào)
整FB的電壓，負(fù)載越重，光藕電流越小FB電壓就越高，PWM信號的占空比就越大，輸出功率
就增加，反之亦然，輸出負(fù)載輕，反饋電流增加，F(xiàn)B電壓減小，占空比減小，輸出減小，從
而實(shí)現(xiàn)了輸出電壓的調(diào)整。
VCC過電流保護(hù)電路： 若外圍反饋試圖使VCC大于12V，則由芯片內(nèi)部電路反饋到FB，使FB
電壓降低，從而使輸出功率降低，使VCC穩(wěn)壓在12V，利用此特性可以保護(hù)在光耦或反饋電
路故障的情況下輸出電壓升高。從而可以保護(hù)次級電路及其輸出的負(fù)載不會損壞。
待機(jī)降頻控制電路：在待機(jī)狀態(tài)下，輸出電壓升高，F(xiàn)B電壓拉低，若FB小于1.8V（約在1.2-1.8V
之間）振蕩器周期將隨之增加，F(xiàn)B越小振蕩器周期越寬、但限制頻率最小不小于20KHz,此特
性降低了開關(guān)電源的待機(jī)功耗同時(shí)又防止音頻干擾的出現(xiàn)。
高效的驅(qū)動電路：高效的驅(qū)動電路使開關(guān)管工作于臨界飽和驅(qū)動狀態(tài)，提高三極管的工作頻
率。從而有效地減小了三極管的開關(guān)損耗，提高整個系統(tǒng)的工作效率同時(shí)大大減小了芯片的
發(fā)熱。使系統(tǒng)工作更可靠。
熱保護(hù)功能: 內(nèi)部溫度高于140℃后從內(nèi)部拉低FB電壓以調(diào)寬振蕩器的周期，從而減小或關(guān)
閉輸出功率，使XY6112溫度不超過150℃，實(shí)現(xiàn)保護(hù)作用
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八、電參數(shù)定義
啟動靜態(tài)電流：VCC接濾波電容和可調(diào)電流源，CT接680PF，其它引腳懸空，能使VCC振
蕩時(shí)（即能完成XY6112啟動的）最小電流源電流。啟動電壓：上述VCC振蕩的最大VCC值。再
啟動電壓：上述VCC振蕩的最小VCC值。振蕩器關(guān)閉電壓：上述VCC振蕩下降沿，使振蕩器停
振的VCC值。靜態(tài)電流：正常階段，F(xiàn)B由1.0K電阻接地，VCC電源電流。振蕩器上拉/下拉電
流：FB=2.5V， CT=1.25V，CT處上拉/下拉電流。FB上拉電流：正常階段，F(xiàn)B=2.5V，IS=0V
時(shí)，F(xiàn)B處上拉電流。FB防上限電流：正常階段，F(xiàn)B=6V IS=0.3V，F(xiàn)B處下拉電流。VCC限制電
壓：無外圍待機(jī)反饋電路的XY6112電源，正常階段時(shí)VCC值。OC上限電流：FB=6V，F(xiàn)B下拉電
流開始動作時(shí)的最小OC電流。
九、應(yīng)用信息：
CT 定時(shí)電容與開關(guān)頻率的關(guān)系
由內(nèi)部電流源對CT 電容進(jìn)行100uA恒流充電形成時(shí)鐘的上升沿，在充電電壓至2.5V時(shí)，
內(nèi)部電路將以1.9mA的下拉電流對CT放電，形成時(shí)鐘的下降沿，完成一個時(shí)鐘周期，一個時(shí)
鐘周期約為：T=CT*24000 (S) Fs=1/T (Hz)。
盡管雙極型電路也能工作在較高的頻率下，但對于雙極功率開關(guān)而言，仍需考慮存儲
時(shí)間對開關(guān)損耗的影響。通常比較合適的開關(guān)頻率約在70KHz 以下。在一般的應(yīng)用場合可
將XY6112的CT電容按680PF配置，此時(shí)對應(yīng)的工作頻率約為61KHz左右。
FB 反饋與控制
在正常工作狀態(tài)，F(xiàn)B的電壓將決定最大開關(guān)電流的值，此電壓越高開關(guān)電流越大（僅
受限于峰值電流限制）。FB引腳內(nèi)部上拉600uA電流源，下拉電阻約30KΩ（近似等效值），
可外接電阻到地降低反饋深度，外接電阻的大小以不影響最大峰值電流為準(zhǔn)，推薦使用
7.5K-10K的電阻, 外接電阻可提高系統(tǒng)對過載和輸入電壓跳變的的反應(yīng)速度，有利于短路
保護(hù)。此外在FB電壓低于1.8V時(shí)，將使振蕩周期加大，開關(guān)頻率下降，低于1.8V越多，開
關(guān)頻率將越低。外接FB電容將對反饋帶寬產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響某些外部參數(shù)，比如瞬態(tài)特
性。
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圖3：反饋與控制電路圖
對于CFB電容的值，典型應(yīng)用可在10－100nF之間根據(jù)反饋回路的頻率特性進(jìn)行選取，
一般應(yīng)用可以使用22nF。
過溫度保護(hù)
IC內(nèi)部集成了**的過溫度保護(hù)功能。在芯片內(nèi)部溫度達(dá)到140℃時(shí)，熱保護(hù)電路動作，
將時(shí)鐘信號下拉，使開關(guān)頻率降低，降低功耗。開關(guān)頻率隨溫度的升高而降低，直至振蕩
器關(guān)閉。如下圖所示：
圖4：過溫保護(hù)曲線圖
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功率管驅(qū)動特性與高耐壓偏置技術(shù)
IC內(nèi)部集成了獨(dú)特的偏置技術(shù)，在功率管關(guān)斷時(shí)，OB輸出立即下拉到地，同時(shí)偏置OE
輸出電壓大于OB電壓，反向偏置發(fā)射結(jié)，加速Ic電流的下降速度，擴(kuò)展了有效的**工作區(qū)，
開關(guān)管承受反向的CB電壓，使得開關(guān)管達(dá)到大于750V的電壓承受能力。關(guān)于更詳細(xì)的開關(guān)管
耐壓特性請參考相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)。
圖5: 三極管耐壓特性曲線
偏置波形如下圖所示：
圖6: Vbe 驅(qū)動電壓波形
過壓與欠壓保護(hù)
IC具有帶遲滯的欠電壓保護(hù)功能。在VCC電壓達(dá)到8.8V時(shí)IC開始啟動，這個初始的啟
動電壓有驅(qū)動電阻提供，輸入的高電壓通過驅(qū)動電阻注入開關(guān)管的基極，放大的Ic電流在
IC內(nèi)部經(jīng)過限制電路對VCC電容充電，從而形成驅(qū)動電壓。在IC 正常工作時(shí)應(yīng)保持VCC電
壓在4.8-11V之間（包括滿負(fù)載輸出的情況），若VCC電壓下降到4.4V則振蕩器將進(jìn)入關(guān)閉
狀態(tài)，VCC進(jìn)一步降低到3.8V時(shí)，IC即開始重新啟動。如下圖所示：
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圖7：過壓保護(hù)示意圖
IC內(nèi)部VCC具有一個上限電壓比較器控制，若VCC 試圖大于12V，則比較器動作，F(xiàn)B將被
下拉，鎖定VCC至12V，達(dá)到過電壓的限制功能。利用此功能可以方便地實(shí)現(xiàn)前端的電壓反饋
功能，也可避免輸出開環(huán)時(shí)的輸出電壓大幅度升高現(xiàn)象，保障負(fù)載的**。因?yàn)榇颂匦缘拇?br />在，VCC的設(shè)計(jì)應(yīng)保持在合適的范圍，避免在大輸出負(fù)載時(shí)VCC的上升過高，IC過壓限制動作
導(dǎo)致的輸出電壓下降現(xiàn)象。
線圈最大電流編程和驅(qū)動電流補(bǔ)償電路
圖8：線圈最大電流編程和驅(qū)動電流補(bǔ)償電路
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IC具有逐周期電流限制功能。每個開關(guān)周期均對開關(guān)電流進(jìn)行檢測，達(dá)到FB 設(shè)定的電
流或防上限電流時(shí)即進(jìn)入關(guān)周期，電流的檢測具有實(shí)時(shí)前沿消隱功能，屏蔽開關(guān)尖峰，避
免開關(guān)電流的錯誤檢測。合理的溫度補(bǔ)償則消除了溫度的影響，相對常規(guī)的MOSFET（溫度
變化時(shí)的Ron變化很大）開關(guān)芯片，開關(guān)電流在一個較寬的范圍都可以非常精準(zhǔn)，這樣將允
許設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)方案時(shí)不必留有太大的余量即可滿足較大的工作溫度范圍，提高電路的使
用**性。
在芯片內(nèi)部IS腳到地并接有一個電阻R1,用于補(bǔ)償內(nèi)部驅(qū)動電流對線圈電流檢測的影
響，其對應(yīng)關(guān)系為I drive * R1=0.6V，最大的線圈電流根據(jù)功率大小計(jì)算后可由外部電阻
R2進(jìn)行編程確定，其對應(yīng)關(guān)系為：I winding(max) = 0.6V/R2，由于內(nèi)部電阻R1的存在，
在計(jì)算R2阻值時(shí)不用考慮內(nèi)部驅(qū)動電流對線圈電流的影響。
散熱要求
盡管由于驅(qū)動技術(shù)的突破，芯片內(nèi)部損耗（發(fā)熱）比PIN TO PIN的其他產(chǎn)品減少40%，
但對于一個典型的功率開關(guān)而言，應(yīng)使用必要的散熱措施，以避免過高的溫度導(dǎo)致熱保護(hù)。
IC內(nèi)部主要的發(fā)熱是開關(guān)管的開關(guān)損耗產(chǎn)生的熱量，因此恰當(dāng)?shù)纳嵛恢檬荌C的Pin7-8腳，
一個易于使用的方法是在Pin7-8腳鋪設(shè)一定面積的PCB銅箔，尤其在銅箔之上鍍錫處理將大
大增加散熱能力。對于一個85－265V輸入，12W 輸出的典型應(yīng)用，200mm2
的銅箔面積是必
要的。
圖9：散熱圖
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VCC電容設(shè)計(jì)
VCC電壓上升到8.8V開始啟動，在正常啟動完成前VCC電容要存儲作夠多的電量提供給芯
片工作,直到建立正常輸出電壓；因此VCC電容不能太小，合理的VCC電容在47uF-100uF之間。
十、應(yīng)用電路
上海集馳電子有限公司第13 頁共13 頁version : 1.1 2008 年6 月
十一、封裝尺寸
XY6112XY6112XY6112XY6112XY6112XY6112XY6112XY6112XY6112XY6112XY6112XY6112XY6112 |
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