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L6382D 电源管理单元用于微控镇流器

日期:2020-11-2 标签:电源镇流器电源管理 类别: 阅读:4823 (来源:互联网)

特征

集成高压启动

PFC、半桥和预热用4个驱动器

摩费特

3.3V微控制器兼容

全面整合所有人的电源管理

操作模式

内部两点VCC调节器

带数字输出的过电流保护

信号

交叉传导保护(联锁)

欠压锁定

集成自举二极管

应用

可调光/不可调光镇流器

描述

L6382D适用于微控制嵌入PFC级和a的电子镇流器半桥阶段。L6382D包括4MOSFET驱动阶段(PFC,半个电桥,用于预热MOSFET)加上电源管理单元(PMU)还具有可在任何情况下提供微控制器的参考条件。除了提高应用效率外,还包括L6382D减少了物料清单,因为不同任务(关于驱动和电源管理)由单个IC执行,该IC提高了应用程序的可靠性。

设备说明

L6382D采用高压BCD离线技术设计,是PFC和镇流器控制器配有4个输入引脚和一个设计用于由微控制器管理的应用程序提供最大的灵活性。它允许设计师只需简单地改变,就可以使用相同的镇流器电路,用于不同的灯瓦数/类型μC软件。数字输入引脚-能够接收高达400KHz的信号-连接到电平转换器向相关驱动器提供控制信号;尤其是L6382D嵌入式系统一个驱动器用于PFC预调节器阶段,两个驱动器用于镇流器半桥阶段(高电压,也包括引导功能)和最后一个提供补充通过可调光隔离绕组提供的灯丝预热功能应用。可提供高达30mA的精确参考电压(+3.3V±1%)μC:该电流的获得得益于片上高压启动发生器,此外,使启动前的消耗量保持在150μA以下。该芯片采用先进的电源管理逻辑设计,以降低功耗损耗和增加应用可靠性。在半桥部分,专利集成引导段取代了外部自举二极管。L6382D还集成了调节IC电源电压的功能(无需并优化电流消耗。

电气特性

表4。电气特性(TJ=25°C,VCC=13V,CDRIVER=1nF除非另有规定)

表4。电气特性(TJ=25°C,VCC=13V,CDRIVER=1nF除非另有规定)(续)

典型电气性能

申请信息

电源管理

L6382D有两个稳定状态(保存模式和操作模式)和两个管理启动和故障条件的附加状态(图10):过电流保护是在操作模式下启用的并行异步进程。下面的段落将描述每种模式和切换所需的条件他们。

启动模式

参考图11的时序图,当第一次向换流器,大容量电容器上的电压增大,高压发电机可以操作拉拔10mA左右。这个电流,被IC消耗减少(小于150μA),对连接在引脚Vcc和接地之间的旁路电容器充电它的电压几乎呈线性上升。在此阶段,所有IC的功能都被禁用,除了:

VREF引脚上的电流衰减电路,通过保持禁用连接到该引脚的微控制器;

开启(导电)的高压启动(HVSU)为外部充电引脚Vcc上的电容器。当Vcc电压达到启动阈值(14V典型值)时,芯片开始工作并高压发电机关闭。

总结:

–高压启动发电机激活;

–VREF被禁用,引脚VREF上的附加陷波电路启用;

–TPR被禁用;

–OCP被禁用;

保存模式

此模式在Vcc电压达到开启阈值后进入;VREF为在低电流源模式下启用,以提供与其相连的μC,其唤醒所需电流必须小于10mA:如果在LGI输入端未检测到开关活动,则高压启动发电机循环开关,保持Vcc之间的电压以及VccSM。

总结:

—高压启动发电机循环;

–VREF在低电源电流能力(IREF≤10mA)下启用;

–TPR电路被禁用;

–OCP被禁用;

–驾驶员被禁用。

如果Vcc电压低于VREF(关)阈值,则设备进入启动模式。

工作模式

在保存模式下10μs后,且仅当VREF处的电压高于3.0V时在HGI输入端,驱动程序和IC的所有功能都已启用;这是与适当的灯行为相对应的模式。

总结:

–HVSU关闭

–VREF在高电源电流模式下启用(IREF<30mA)

–TPR电路启用

–OCP已启用

–驱动程序已启用

如果超过100μs,LGI上没有开关活动,则IC返回保存模式。

关机

此状态允许在操作模式下管理故障条件,并由发生下列情况之一:

1.Vcc<VccOff(电源欠压故障),

2.VREF<2.0V(VREF上的欠压故障)

在此状态下,功能包括:

–HVSU发电机开启

–VREF在低电源电流模式下启用(IREF<10mA)

禁用–TPR

–OCP被禁用

–驾驶员被禁用

如果设备处于VccOn状态,则进入VccOn状态Vcc<VREF(关),同时关闭μC,设备将准备好执行启动顺序。

块说明

供应部分

μPUVLO(μPower Under Voltage Lock Out):此块控制功率管理L6382D,确保每次操作中正确的电流消耗状态、正确的VREF电流能力、驱动器启用和高压启动发电机切换。在启动过程中,设备吸收了为外部电容器充电所需的电流在高压母线的引脚VCC上;在这种状态下,其他IC的功能被禁用整个集成电路的电流消耗小于150μA。当VCC引脚上的电压达到VccON时,IC进入保存模式,其中μPUVLO块通过打开/关闭高压启动发电机。

HVSU(高压启动发电机):600V内部MOS晶体管结构在启动和保存模式条件下控制Vcc电源电压通过关闭MOS晶体管来降低工作模式下的功率损耗。这种晶体管的源电流能力高达30毫安。

TPR(两点调节器)和PWS:在正常模式下,TPR块控制PSW开关,用于将IC电源电压(VCC)调节到范围内的值在TPR(ON)和TPR(OFF)之间通过开关PSW晶体管图11。

–Vcc>TPRst:PSW立即接通;

–TPR(ON)<Vcc<TPRst:PSW在以下下降沿打开

LGI;

–Vcc<TPR(OFF):在LGI的下一下降沿关闭PSW。

当PSW开关断开时,二极管建立电荷泵结构,以便将TPR引脚转换成开关电压(通过电容器)就可以提供较低的电压芯片的电压部分,不添加任何其他外部元件。二极管和开关的设计至少能承受200毫安的电流。

3.3V参考电压

此块用于向微控制器供电;此电源可在save中提供10mA模式,在操作模式下为30mA;此外,在VREF尚未启动时可用的,一个额外的电路是确保,即使下沉3毫安,引脚电压不会超过1.2V。在Vcc高于VREF(关闭)之前,该参考可用;低于该值时,它将关闭,并且附加的下沉电路再次启用。

LSD(低压侧驱动器):由一个从3.3V逻辑信号(LSI)到Vcc的电平变换器组成MOS驱动电平;构思用于半桥低功耗MOS,它能够源和汇120mA(最小值)。

HSD(电平变换器和高压侧驱动器):由3.3V逻辑的电平变换器组成信号(HGI)到高压侧门驱动器输入高达600V。设计用于半桥高侧功率MOS,HSG能够产生和吸收120mA。

PFD(功率因数驱动器):由一个从3.3V逻辑信号(PFI)到Vcc MOS驱动电平:驱动器能够从Vcc向PFG供电120mA(打开)并使250mA下降到GND(关断);适合于驱动PFC预调节级的MOS。

HED(热驱动器):由一个从3.3V逻辑信号(HEI)到Vcc MOS的电平变换器组成驱动电平;驱动器能够从Vcc向HEG供电30毫安,并将75毫安降至适用于独立供电时的灯丝加热弯曲的。

自举电路:为高压侧驱动器(HSD)产生电源电压。一个专利的集成引导段取代了一个外部引导二极管。这个部分和一个自举电容器一起提供引导电压来驱动高功率MOSFET。此功能是通过使用高压DMOS驱动器来实现的与低压侧外接功率MOSFET同步驱动。为了保险箱启动引脚和Vcc之间的电流始终被抑制,即使ZVS操作可能无法保证。

内部逻辑、过流保护(OCP)和联锁

功能

DIM(数字输入监视器)模块管理发送给驾驶员的输入信号确保在所述的启动过程中它们处于较低水平;调光块控制L6382D在保存和操作模式下的行为。当引脚CSI上的电压超过0.5V(典型值)的内部参考值时锁定故障状态:在此状态下,OCP块强制HSG和LSG信号均低而CSO会被强迫到高位。这种情况将保持锁定,直到LSI和HSI同时低,CSI低于0.5V。此功能适用于实施过电流保护或硬开关检测通过使用外部感应电阻。由于引脚CSI上的电压可能变为负值,电流必须限制在2毫安以下外部组件。DIM块的另一个特点是内部联锁,避免了半桥场效应晶体管:如果碰巧HGI和LGI的输入在同一个高水平只要HSG持续时间很短,那么LSG就处于危险状态。