L6598制作的不对称半桥变换器

L6598脱线控制器用于谐振式变换器

介绍：

因为更高的效率是可以达到的（高于传统的PWM），减少了高频电磁干扰，（谐振槽路利用了电路的寄生参数）

电源转换器市场对谐振拓扑的兴趣近来在增加。

事实上，这种拓扑允许更高的功率/重量比和低的元件功率损耗。

许多电源应用领域如适配器，电视，显示器，通讯机和汽车收音机都可以使用这种技术的转换器。

L6598设计成半桥式电路结构。

本文说明如何使用这种器件。最后将讨论所涉及的一些设计规则和应用要点。

器件特色描述

器件的内部电路图如图1，它是一个集成电路，用于实现脱线电源的控制技术。用于驱动功率MOS或IGBT。在半桥拓扑中，它提供的全部特点（如压控振荡器，软起动，运算放大器，及使能端。）需用最少的电路元件恰当的执行和控制谐振和SMPS。

图1 L6598控制IC 内部等效电路

该器件执行可通过元件与高压相接，它也能工作在从它供电的低压之下。封装为DIP16和SO-16。

最重要的特性：

高电压（直到600V）输入和降低dv/dt（150V/ns）于整个温度范围内。

250mA（源出）/450mA（漏入）的驱动电流能力。

欠压锁定。

精确的电压控制振荡器和软起动频率转移功能。

集成式升压驱动用于电容升压。

器件端子功能

pin1 软起动定时电容接线端，器件提供软起动特色，电容Css软起动时间根据关系式

T ss= K ss* C ss（tpy*K ss= 0.15s /uf）。在稳定状态，pin1电压是5V，在T ss间隙时间内，电流I ss （为If起动的函数）给电容充电，另外，T ss设置在K ss*C ss，它只取决于C ss值。见 pin2说明和数据表中定时的描述。

pin2 最高振荡频率设置端。将一个电阻接于这个引脚和地之间，以设置起始频率值，并固定于F min处。（F start>F min）在这个pin上的电压固定为V REF = 2V。所以，R fstart调整I fstart = V REF / R fstart。R fstart值建议不小于18-20kohm。

pin3 振荡器频率设置端。电容C f与R fstart和R fmin一起设置F start和F min。正常工作时，该脚呈三角波。详见数据表的定时和振荡器部分。

pin4 最低振荡频率设置端。将电阻连接在该端接地。以设置F min值。该端电压固定为

V REF=2V。所以，R fmin设置的I fmin电流等于V REF/ R fmin，为精确设置频率，R fmin值建议不小于20 kohm。

pin5 运算放大器的输出端。1M增益带宽乘积，这种运放是一种可以满足任何需要的无特征放大器。为完成一个反馈控制环路，该引脚凭借特有的电路可以接到R emind端子。

pin6 运算放大器的反相输入端。

pin7 运算放大器的同相输入端。

pin8 EN1，这个端子强迫器件处于锁闭状态。（与欠压状态相同）

高电平有效，典型的阈值电平是0.6V，这里有两种方法可重新开始正常运行。

第一是降低电源电压到锁定阈值之下，然后再升高电压到正确的供应值。

第二是激活EN2输入，EN1是为了大故障设计的，（例如短路或开路）

pin9 EN2，输入在1.2V开始激活，当激活时，强制一个软起动的程序。EN2电平普遍在EN1之上，它可以取消EN1的锁定。

pin10 GND，接地端子。

pin11 LVG，低边驱动输出。这个端子连到半桥电路低边功率MOSFET

的栅极。将一个电阻接在这个端子和功率MOS 的栅极之间。用以减少驱动峰值电流。

pin12 Vcc电源电压端。这个端子连接一个电源滤波电容。内部箝制在

15.6V电源电压限制。

Pin13 空脚。这个端子内，外都不接，它为增加高压和低压电路的距离插入，增加的距离对绝缘性非常有益。

Pin14 高边驱动浮地参考端，该端必须紧密的接到高边功率MOS的源极。

Pin15 HVG，高边驱动输出，这个端子必须连接到半桥的高边功率MOS的栅，串入一个电阻接在该端子和功率MOS之间，可用于减小驱动峰值电流。

Pin16 提升电压端，升压电容必须连接在这个端子和VS之间，专利集成电路技术取代了外部高压二极管，这个特点系用高压 DMOS完成与低边同步MOSFET的驱动，详见数据表中升压技术的细节描述。

器件工作描述：

当提供给IC的电压达到UVLO阈值时，器件将开始工作。在提供的电压达到阈值之前，两支外部半桥的功率MOS将驱动器的低阻抗槽路切断。随着供电进入正常，电路开始运行，在第一个半周期中高边驱动器有效，所以升压电容将充满电荷。振荡器是一个电压控制振荡器，在Rfmin和Rfstar端选择合适的阻值，我们可以找出最低和最高工作频率的限制。器件提供软起动功能。在Css上接入一个延迟电容，这样就可以控制软起动时间。在一个周期内，开始时频率达到最大值，然后逐渐减小到工作值。振荡器通过低边、高边栅驱动来控制功率回路，连接到外部功率MOS。频率的控制可在闭环控制条件下操作Rfmin做到。高、低边驱动有效的驱动电流能力，以保持通常450ma源出和250ma漏入，这允许许多不同功率能力的MOS驱动，以保持快速的开关转换。内部逻辑确保死区时间插在高、低边栅关闭和低高边栅开启之间，这个重要的特点。使两功率元件很容易工作在零电压开关模式下，以减小晶体管开关损耗和电磁干扰（详见下面软开关部分）。建起的死区时间典型值为300ns，转换会在这个时间内全部完成。集成升压功能允许避开用外接的快速二极管来给升压电容充电（满足悬浮驱动的需要）。内部运算放大器在闭环控制以及保护功能上非常有用。

软起动和振荡器：