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CL1100
SEMICONDUCTOR
20W原边控制高精度恒压/恒流PWM控制器
概述
CL1100是一款性能优异的原边反馈控制器,它集成了多种保护功能。CL1100最大限度地减少
了系统元件数目并采用SOT23-6封装,这些使得CL1100较好地应用于低成本的设计中。CL1100具有
低电流启动功能、电流采样LEB和内部斜率补偿。同时,CL1100具有过压保护功能,以防止电路在
异常情况下被损坏。
特性
应用范围
±5%以内的恒压精度, ±5%以内的恒流精度
◆ 原边反馈省去TL431和光耦以降低成本
◆ 低启动电流:5μA(典型值)
低工作电流:2mA(典型值)
◆ 可调输出恒定电压、恒定电流及功率
◆ 峰值电流模控制
◆ 补偿变压器电感容差
◆ 补偿电缆压降
◆ 内置频率抖动技术改善EMI
◆ 内置软启动功能
◆ 内置前沿消隐电路(LEB
◆ 逐周期电流限制
◆ 欠压保护(UVLO
VDD OVP保护功能
VDD电压钳位功能
20W低功率的AC/DC离线开关电源应用
于:
◆ 手机/无绳电话充电器
◆ 数码相机充电器
◆ 小功率电源适配器
◆ 电脑/电视辅助电源
◆ 替代线性电源
CL1100采用SOT23-6封装
典型应用
典型 CC/CV 曲线
管脚分布图
图中管脚为示意作用非实物脚位
1 典型CC/CV曲线
脚位由打标
文字方向确定
2013-05-02
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封装耗散等级
封装
SOT23-6
RθJA (/W)
200
CL1100
最大额定值 (注释)
参数
电源电压
齐纳电压钳位连续电流
COMP脚电压
CS脚电压
FB脚电压
最小/最大工作温度Tamb
最小/最大存储温度Tstg
焊接温度(焊锡, 10)
范围
-0.3 VDD电压钳位
10 mA
-0.37V
-0.37V
-0.37V
-40125
-55150
260
注释: 超出“绝对最大额定值”可能损毁器件。推荐工作范围内器件可以工作,但不保证其特性。.
长时间运行在绝对最大额定条件下可能会影响器件的可靠性。
管脚描述
管脚号
1
2
3
4
5
6
管脚名
GND
GD
CS
FB
COMP
VDD
I/O 描述
P 接地端
O 外置功率MOSFET驱动端
I 变压器原边电流采样端
I 输出电压反馈输入端
I 误差放大器的输出端,用于环路补偿
P 电源
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结构框图
CL1100
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电气特性
(如果没有特殊说明,环境温度= 25, 输入电压=16V)
符号
参数
电源电压(VDD电压)
I DD ST
待机电流
I DD op
工作电流
UVLO(ON)
UVLO(OFF)
VDD_clamp
进入欠压锁定电压
退出欠压锁定电压
电源最大工作电压
OVP
过电压保护电压
电流检测输入
TLEB
前沿消隐时间
Vth_oc
Td_oc
ZSENSE_IN
T_ss
过电流阈值
过流动作延迟
输入阻抗
软启动时间
频率
Freq_MaxNote 1 IC最高频率
Freq_Nom
系统额定开关频率
Freq_startup
f/Freq
频率抖动范围
误差放大器
Vref_EA
EA参考电压
Gain
EA直流增益
I_COMP_MAX
当前最大输出线压降
补偿
栅极驱动器输出
VOL
输出低电平
VOH
输出高电平
V_ clamp
输出钳位电压
T_r 输出上升时间
T_f 输出下降时间
测试条件
VDD=13V
FB=2V,
CS=0V,VDD=18V
VDD电压下降
VDD电压上升
IDD=10mA
使VDD上升至栅极关
FB=0V, Comp=5V
FB=2V, Comp=0V
Io=20mA
Io=20mA
CL=0.5nF
CL=0.5nF
最小值
8.2
13.5
27
26
880
50
70
1.97
35
8
典型值.
5
2
9.0
14.8
28.5
27.5
625
910
110
17
75
50
14
±6
2
60
50
16
650
40
最大值
20
3
10.5
16.0
30
29
940
80
2.03
65
1
单位
uA
mA
V
V
V
V
ns
mV
ns
Kohm
ms
kHz
KHz
KHz
%
V
dB
uA
V
V
V
ns
ns
注释:
1. Freq_Max显示集成电路内部最大时钟频率。在系统的应用中,最高运行频率65kHz。它出现在最
大输出功率或者恒压与恒流的过渡点上。
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使用说明
CL1100是一款高集成度的原边反馈PWM控制芯片,其可有效提高低功率反激变换器的性能。原
边反馈拓扑结构可简化控制器电路设计,特别在电池充电器应用中。由于CL1100采用原边采样和校
准,因此不需要TL431和光耦合器。在无二次反馈电路下,准确地实现恒压和恒流控制。CL1100
有频率抖动功能,其可提高系统的EMI性能。结果,相比与常规充电器设计或线性变压器,采用CL1100
的充电器具有更轻的质量、更小的体积和更低的成本。
●欠压保护
CL1100采用一个欠压保护比较器实现检测VDD脚位的电压。以保证供应电源足够运行CL1100
PWM控制器和驱动功率MOSFET。欠压保护为了在启动时电源电压出现骤降的情况下保护芯片,开
启和关闭阈值分别为14.8V9V
●软启动
CL1100采用了内部软启动以尽量减少在电源启动时的部分电气过应力。软启动的时长设定为
17ms。当VDD电压达到UVLO欠压保护时,控制算法将使峰值电压阈值逐渐从几乎为零的值上升到
正常设置的0.90V。而且每次重新启动都有一个软启动过程。
●恒压/恒流工作
CL1100设计可以对恒流/恒压进行更好的控制,控制特性如图1所示,电池充电器应用中通常具
有两种运作模式,恒压充电和恒流充电。当电池电压过低时,充电器是恒流充电,这是对电池充电的
最主要的方式,大部分的能量进入电池。当电池电压达到电池饱和电压时,充电电流逐渐变小,充电
器进入恒压模式。最后,充电电流继续减小直到达到0
●输出电压设置
通过电阻对RaRb的分压,CL1100FB脚位可检测辅助绕组反激信号。FB电压与参考电压间
的差值通过误差放大器放大来控制开关信号的占空比。
输出电压可由下式得出。为了提高输出电压的精确度,变压器的漏感应尽可能的降低。
VOUT
=
2.0V(1 +
R a )( Ns
Rb Na
)
其中:RaRb为顶端和低端反馈电阻值。
NsNa为变压器次端和辅助端线圈的匝数比。
原边反馈控制器的负载调整率和线性调整度对于变压器的结构较为敏感。为了得到较好的调整度
和效率,建议变压器采用三明治结构。
●电感校正电路
在初级励磁电感过高或过低时,CL1100将通过调节振荡器频率自动对此进行补偿。由于这个控
制器用于在非连续导通模式下工作,因此输出功率与设定初级电感直接成正比,并可通过调节开关频
率对其容差进行完全补偿。
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