概述:FSL206MR是飞兆半导体出品的智能电源开关系列的一款高性能离线式电源芯片。它集成了高压功率调节器,合并了雪崩耐用650V SenseFET和电流模式PWM控制模块。FSL206MR具有67kHz精确的固定工作频率。内置了软启动和自重启保护电路,无需辅助偏置绕组。内部高压启动开关和突发模式运行使用极低的工作电流,降低了待机模式下的功耗。


一、FSL206MRN功能和特性

1、内部雪崩坚固型 SenseFET:650V 

2、精密固定工作频率:67kHz 

3、无偏置绕组在 265VAC 时空载 <150mW; FSL206MR 的偏置绕组 <25mW,FSL206MRBN 的偏置绕组 <30mW 

4、无需辅助偏置绕组 

5、用于衰减 EMI 的频率调制 

6、线路欠压保护 (LUVP) 

7、逐脉冲限流 

8、低欠压 锁定 (UVLO) 

9、超低工作电流:300μA 

10、内置软启动和启动电路 

11、各种保护:过载保护 (OLP)、过压保护 (OVP)、热关断 (TSD)、异常过流 所有保护的保护 (AOCP) 自动重启模式


二、FSL206MRN引脚功能


三、FSL206MRN内部方框图

     其内部方框图如上图所示,主要包括以下部分:

(1)启动:启动时,内部高压电流源提供内部偏置并对连接到VCC引脚的外部电容(CA)充电。位于VSTR和VCC引脚之间的内部高压调节器HV/REG将VCC调节为7.8V,并提供工作电流。因此,FSL206MR无需辅助偏置绕组。
(2)反馈控制:FSL206MR采用电流模式控制。通常使用光电耦合器和电压调节器来实现反馈网络。通过比较反馈电压与RSENSE电阻两端的电压,可实现开关占空比的控制。当电压调节器参考引脚电压超过内部参考电压2.5V时,光电耦合器LED内部电流会增大,反馈电压VFB被拉低,并且占空比减小。这种情况通常在输入电压增高或者输出负载降低时会发生。
(3)保护电路:保护功能包括过载保护(OLP)、过压保护(OVP)、欠压锁定(UVLO)、线路欠压保护(LUVP)、热关断(TSD)以及异常过流保护(AOCP),所有保护的自动重启模式。这些保护电路完全集成在IC中,因此能在不增加成本的情况下提高稳定性。如果出现故障,开关将终止,且SenseFET保持关断。这会导致VCC开始下降。当VCC达到UVLO停止电压VSTOP(7V)时,保护功能被重置,并且内部高压电流源通过VSTR引脚为VCC电容器充电。当VCC达到开启电压VSTART(8V)时,FPS恢复正常工作。
(4)软启动:FSL206MR具有内部软启动电路,它启动后能够缓慢地增大反馈电压和SenseFET电流。启动过程中允许SenseFET电流逐渐递增,输入功率开关器件的脉宽逐渐增加,输出电容器上的电压逐渐增加,可顺畅地建立所需的输出电压。


四、FSL206MRN典型应用电路

     上图是创维168P-P84ELF-00电源板中的副电源电路,它是由内含振荡器、驱动输出和MOSFET开关管的厚膜电路FSL206MRN(U2)、变压器TR4、稳压电路误差放大器KA431(IC5)、光耦FOD817(PC3)为核心组成。

     启动工作过程通电后AC220V市电经D5、D4、C20整流滤波,形成+300V直流电压,一是通过变压器TR4的初级1~3绕组为U2的6-8脚内部开关管供电;二是经过R49、R58、R57降压后送到U2的5脚,为振荡驱动电路提供启动电压,同时4脚内部欠压锁定检测电路发出电源准备好信号指令到内部偏置电路,副电源启动工作,内部开关管脉冲电流在TR4中产生感应电压。
     其中TR4热地端5-7绕组感应电压,经D16、C32整流滤波后,产生的直流电压送到U2的2脚,提供启动后的VCC工作电压。TR4热地端6-7绕组感应电压,经D17、C39整流滤波后,产生AUX-VCC电压,经开关机控制后为PFC电路提供PFC-VCC电压,PFC电路启动后,为主电源驱动电路提供PWM-VCC供电和380V供电。
     TR4次级冷地端8-10绕组感应电压,经D22整流、C45、L3、C49等滤波后,形成V1-5V电压,为主板控制系统供电。
     尖峰吸收电路U2的6~8脚内接MOSFET开关管的D极,外接R59、C33、D8组成尖峰脉冲吸收电路,当U2内部开关管截止时,在变压器TR4中产生较高的反峰压,该电路将反峰压吸收泄放掉,保护U2中的MOSFET开关管不被击穿。
      稳压控制电路稳压电路由误差放大器KA431(IC5 )、光耦FOD817(PC3 )为核心组成,R104、R105是取样电阻; R99、C51用于消除寄生振荡防止电路误动作。
     当由于某些原因使得V1-5V输出端的电压偏高时,此电压经R104与R105取样、IC5误差放大、使得PC3内的发光二极管通过的电流增大,U2的3脚电压比正常低,内部电路根据3脚的反馈电压调整相应电路,使功率开关管的导通时间相应变短,TR1的初级1~3绕组上流过的电流减小,各次级绕组上的感应电压会相应降低,从而输出正常的V1-5V电压。当由于某些原因使得V1-5V输出端的电压偏低时,其稳压过程与上述过程相反。
      过压保护电路U2的2脚供电端内接供电电压检测电路,当由于某些原因使得U2的2脚的电压超过典型保护电压24. 5 V时,过压保护电路起控,强制振荡器停止振荡(锁定),从而实现过压保护。
      过热保护过程U2芯片内部设有稳定电路,当由于某些原因使得U2芯片基板上积聚的温度超过135℃时,过热保护电路起控,强制振荡器停止振荡(锁定),从而实现过热保护。
     过载保护过程U2的3脚是稳压反馈电压输入端。当5V电压的负载过载时,U2的3脚的反馈电压会相应升高。当3脚的电压超过典型电压5. 1V时,过载保护电路起控,强制振荡器停止振荡,2脚的电压快速下降。当2脚电压下降到低于7.8V时,内部电路得不到供电而停止工作,等待很小一段时间后,5脚启动,再次恢复对2脚供电,内部的启动电路将会再次启动,振荡器会再次工作,电源将工作在间歇振荡状态。