概述:L6599AD是意法半导体出品的一款改进型高压谐振控制器IC芯片,L6599AD是以前L6599的改进版本。 它是一种特定于串联谐振半桥拓扑的双端控制器,它提供 50% 的互补占空比:高端开关和低端开关在完全相同的时间内以 180° 异相驱动开/关。它集成了一个高压浮动结构能够承受超过600V的同步驱动高压DMOS,取代了外部快速恢复自举二极管。L6599AD采用DIP16和SO16N封装工艺。


一、L6599AD功能和特性

1、50%占空比,谐振半桥可变频率控制
2、高精度振荡器
3、高达500 kHz的工作频率
4、两级OCP:频移和锁存关断
6、与PFC控制器的接口
5、锁存禁用输入
6、突发模式操作 轻负载下
7、用于电源开/关排序或掉电保护的输入
8、用于单调输出电压上升的非线性软启动
9、具有集成自举二极管和高 dv/dt 抗扰度的 600 V 轨兼容高侧栅极驱动器
10、具有 UVLO 下拉功能的 300/800 mA 高侧和低侧栅极驱动器
11、DIP16、SO16N 封装


二、L6599AD引脚功能

管脚号 引脚 名称 功能说明
1 Css 慢启动。该引脚将一个外部电容器连接到 GND,并将一个电阻器连接到 RFmin(引脚 4),用于设置最大振荡器频率和芯片启动(软启动)时发生的频率偏移的时间常数。每次芯片关闭时(Vcc < UVLO,LINE < 1.24 V 或 > 6 V,DIS > 1.85 V,ISEN > 1.5 V,DELAY > 2 V),内部开关都会对该电容放电,以确保它接下来是软启动,并且当电流检测引脚 (ISEN) 上的电压超过 0.8 V 时,只要它保持在 0.75 V 以上。
2 DELAY 过流时延迟关机。一个电容器和一个电阻器从该引脚连接到 GND,以设置 IC 停止开关之前过流条件的最大持续时间以及 IC 重新开始开关之后的延迟。每当 ISEN 引脚上的电压超过 0.8 V 时,电容器由内部 150 μA 电流发生器充电,并由外部电阻器缓慢放电。如果引脚上的电压达到 2 V,软启动电容将完全放电,从而将开关频率推至最大值,并保持 150 μA 始终开启。当引脚上的电压超过 3.5 V 时,IC 停止开关并且内部发生器关闭,因此引脚上的电压由于外部电阻而衰减。当电压降至 0.3 V 以下时,IC 会软重启。这样,在短路条件下,转换器会以非常低的输入平均功率间歇工作。
3 CF 定时电容。从该引脚连接到 GND 的电容器由连接到引脚 4 (RFmin) 的外部网络编程的内部电流发生器充电和放电,并确定转换器的开关频率。
4 RFmin 最小振荡器频率设置。该引脚提供精确的 2 V 参考电压,从该引脚连接到 GND 的电阻定义了用于设置最小振荡器频率的电流。为了关闭通过调制振荡器频率来调节转换器输出电压的反馈环路,光耦合器的光电晶体管通过一个电阻器连接到该引脚。该电阻的值设置最大工作频率。从该引脚连接到 GND 的 RC 串联设置启动时的频移,以防止过多的能量浪涌(软启动)。
5 STBY 突发模式操作阈值。该引脚感测与反馈控制相关的一些电压,并将其与内部参考 (1.24 V) 进行比较。如果引脚上的电压低于基准电压,则 IC 进入空闲状态并降低其静态电流。当电压超过参考电压 50 mV 时,芯片重新开始开关。不调用软启动。当负载低于可以通过正确选择将光耦合器连接到引脚 RFmin 的电阻器来编程的电平时,此功能实现突发模式操作(参见框图)。如果不使用突发模式,请将引脚连接到 RFmin。
6 ISEN 电流检测输入。该引脚通过检测电阻器或电容分压器检测初级电流,以实现无损检测。此输入不适用于逐周期控制;因此必须对电压信号进行滤波以获得平均电流信息。当电压超过 0.8 V 阈值(具有 50 mV 滞后)时,连接到引脚 1 的软启动电容器内部放电:频率增加,因此限制了功率吞吐量。在输出短路情况下,这通常会导致几乎恒定的峰值初级电流。在引脚 2 上设置的最大时间允许这种情况。如果尽管频率增加,电流仍继续增加,则以 1.5 V 为参考的第二个比较器将器件锁存,并将其消耗几乎达到“启动前”水平。信息被锁存,需要回收 IC 的电源电压以使其重新启动:当 Vcc 引脚上的电压低于 UVLO 阈值时,锁存器被移除。如果不使用该功能,请将引脚连接到 GND。
7 LINE 线路感应输入。该引脚将通过电阻分压器连接到高压输入总线,以执行 AC 或 DC(在具有 PFC 的系统中)掉电保护。低于 1.24 V 的电压会关闭(未锁存)IC,降低其消耗并使软启动电容器放电。当电压超过 1.24 V 时,IC 操作重新启用(软启动)。比较器具有电流滞后:只要引脚上施加的电压低于 1.24 V 并关闭,内部 13 μA 电流发生器就会开启如果超过这个值。用一个电容将引脚旁路至 GND,以减少噪声拾取。引脚上的电压受到内部齐纳二极管的最高限制。激活齐纳二极管会导致 IC 关闭(未锁定)。如果不使用该功能,则将引脚偏置在 1.24 和 6 V 之间。
8 DIS 锁定设备关机。在内部,该引脚连接了一个比较器,当引脚上的电压超过 1.85 V 时,该比较器将关闭 IC 并将其消耗几乎降至“启动前”水平。信息被锁存,需要回收 IC 的电源电压以使其重新启动:当 VCC 引脚上的电压低于 UVLO 阈值时,锁存器被移除。如果不使用该功能,请将引脚连接到 GND。
9 PFC_STOP PFC控制器的开漏开/关控制。该引脚常开,用于停止 PFC 控制器、出于保护目的或在突发模式操作期间。当 IC 通过 DIS>1.85 V、ISEN > 1.5 V、LINE > 6 V 和 STBY < 1.24 V 关闭时,它变为低电平。当 DELAY 上的电压超过 2 V 时,该引脚也被拉低并重新打开为电压低于 0.3 V。在 UVLO 期间,它是开路的。如果不使用,请不要连接引脚。
10 GND 芯片接地。低端栅极驱动电流和 IC 偏置电流的电流返回。偏置组件的所有接地连接都应连接到通往该引脚的轨道,并与任何脉冲电流返回分开。
11 LVG 低端栅极驱动输出。驱动器的最小电流为 0.3 A。源和 0.8 A 分钟。吸收峰值电流以驱动半桥臂的下部 MOSFET。在 UVLO 期间,该引脚被主动拉至 GND。
12 Vcc IC 的信号部分和低端栅极驱动器的电源电压。有时,连接到 GND 的小旁路电容器(典型值 0.1 μF)可能有助于为 IC 的信号部分获得干净的偏置电压。
13 N.C. 高压隔板。该引脚未在内部连接以隔离高压引脚并易于遵守 PCB 上的安全规定(爬电距离)。
14 OUT 高侧栅极驱动浮动接地。高端栅极驱动电流的电流返回。仔细布局此引脚的连接,以避免接地以下过大的尖峰。
15 HVG 高侧浮动栅极驱动输出。驱动器的最小电流为 0.3 A。源和 0.8 A 分钟。吸收峰值电流以驱动半桥臂的上部 MOSFET。内部连接到引脚 14 (OUT) 的电阻确保引脚在 UVLO 期间不浮动。
16 VBOOT 高侧栅极驱动浮动电源电压。连接在此引脚和引脚 14 (OUT) 之间的自举电容由与低侧栅极驱动同相驱动的内部同步自举二极管馈电。这种专利结构取代了通常使用的外部二极管。


二、L6599AD内部方框图


三、L6599AD典型应用电路