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TEA19361T中文资料

  TEA1998TS中文资料

TEA1993TS 中文资料

USB-PD架构图

 

 

 

 

 

 

v  Geenchip NXP 相关芯片的一个商标号,意为节能/高效

v  1:本资料中的burst mode可以理解为 突发工作模式,或是跳周期模式,间歇工作模式,翻译中基本用突发工作模式代替

v  2:本资料中的Green mode可以理解为节能模式

v  3:本资料中红色字体是需要修正或是进一步讨论的内容

 

原文资料版本:2016-09-14  V1.1 (from NXP)

中文版本:2017-01-16  V1  (274303910@qq.com)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


    

 

 

                                 ................................................................................................... 3

1 一般描述.......................................................................................................................... 4

2 特色与优势...................................................................................................................... 4

2.1  能效............................................................................................................... 4

2.2  应用特............................................................................................................... 4

2.3  控制............................................................................................................... 5

3  应用场合......................................................................................................................... 5

4  订购信息......................................................................................................................... 5

5  丝印信息......................................................................................................................... 5

6  原理框图......................................................................................................................... 6

7  引脚描述......................................................................................................................... 7

7.1 引脚分布............................................................................................................... 7

7.2 引脚描述............................................................................................................... 7

8 功能描述.......................................................................................................................... 7

8.1 芯片介绍............................................................................................................... 7

8.2 芯片启动和欠压锁定保护(UVLO: CAP/XV引脚).................................................. 8

8.3 漏极检测(DRAIN引脚).................................................................................... 8

8.4 同步整流(DRAIN/SOURCE引脚..................................................................... 8

8.5 门极驱动(GATE引脚)......................................................................................... 9

8.6 源极检测连接(SOURCE引脚)........................................................................ 10

9 元件极限参数................................................................................................................ 10

10 热学特性...................................................................................................................... 10

11 参数特性...................................................................................................................... 11

11.1 温度特性............................................................................................................ 14

11.1.1 充电电流(CAP引脚)............................................................................ 14

11.1.2工作电流(XV引脚).............................................................................. 15

11.1.3驱动器调节电压....................................................................................... 16

11.1.4 门极驱动下拉电阻................................................................................... 16

11.1.5 关断电压.................................................................................................. 17

11.1.6 最小同步整流工作时间............................................................................ 18

12  应用............................................................................................................................ 18

13 封装............................................................................................................................. 20

14修订历史...................................................................................................................... 20

14 万正芯源声明............................................................................................................... 21

 

1 一般描述

TEA1993TS是新一代同步整流控制芯片中的一员。它集成了一种自适应门极驱动的办法,这样可以在任何负载情况下都能实现最大效率。

TEA1993TS是专门设计给反激变换器次级整流用。 它内部含有检测以及驱动部分,这样可以用来对变压器二次侧进行整流。

TEA1993TS在电池充电应用场合,能够自己产生供电电压,这样可以工作于极低的输出电压场合,同时它也可以用于高端侧同步整流。

TEA1993TS是基于绝缘体上硅/硅基绝缘(SOI)工艺。

2 特色与优势

2.1  能效

·        在任何负载条件下,都能自适应调节门极驱动以实现最大化效率

·        在节能模式下供电电流低于200uA

 

2.2  应用特

·        可适应于很宽的输出电压范围,并支持0V输出设计

·        漏极检测耐压达120V

·        在极低电压输出时,可以实现自供电

·        可以支持高端侧驱动,并且是自供电形式,而无需辅助绕组

·        可以驱动标准型以及逻辑电平同步整流MOSFET

·        支持USB BC,快充,以及智能充电应用场合

·        TSOP6紧凑型封装

2.3  控制

·        在导通结束时门极驱动能够自适应快速关断

·        在欠压锁定保护(UVLO)时,是有源门极关断方式

3  应用场合

TEA1993TS是用于配合反激变换器电源。在这种应用场合下,它能驱动次级的外置MOSFET管,这些MOSFET管用以代替传统的二极管来实现更高的效率。所以它能够用于如下需要高效率设计的场合:

·        充电器

·        适配器

·        极低输出电压的反激电源或是可变输出电压的反激电源

4  订购信息

1产品订购信息

TEA1993TS/1  TSOP6

5  丝印信息

1 表面丝印代码

芯片型号:TEA1993TS/1  表面丝印代码:TEA1993

6  原理框图

1  TEA1993TS的原理框图

 

7  引脚描述

7.1 引脚分布

2 TEA1993TS  引脚分布图

7.2 引脚描述

3 引脚描述

 

1      CAP                 内部供电电容

2      GND               

3      XV                  外部电源输入

4      GATE             同步MOSFET门极驱动

5      SOURCE          同步MOSFET源极检测

6       DRAIN            同步MOSFET漏极检测

 

8 功能描述

8.1 芯片介绍

TEA1993TS是用于配合反激变换器电源。在这种应用场合下,它能驱动次级的外置MOSFET管,这些MOSFET管用以代替传统的二极管来实现更高的效率。图3是典型应用图。

3 TEA1993TS典型应用图(低端驱动)

8.2 芯片启动和欠压锁定保护(UVLO: CAP/XV引脚)

TEA1993TS是通过CAP引脚上的电容来供电。当XV引脚电压<4.7V时,电容通过DARIN引脚充电。 充电电流Ichcap将其充电到4V。当电压达到门槛电压时,就会停止充电。如果外部电压超过4.7V时,XV引脚会通过一个集成的二极管将电容电压抬高。这样就会提供一个更高的驱动电压(Vg(max))

CAP引脚上的电压超过Vstart(cap)时(典型值3.7V),芯片会退出UVLO状态,并激活同步整流电路。当电压跌到3.6V(典型值)时,会再次进入到UVLO欠压锁定状态,同时同步整流MOSFET会被有源拉低。

8.3 漏极检测(DRAIN引脚)

漏极检测引脚的耐压能力为120V。当正向漏极检测电压的时候,驱动器通过GATE引脚拉低并关断。当处于漏极负向检测电压时,IC会激活同步整流电路(通过检测MOSFET的漏源电压)。

8.4 同步整流(DRAIN/SOURCE引脚)

IC会检测漏极检测引脚与源极检测引脚之间的电压,而这个MOSFET漏源之间的差分电压用来驱动MOSFET

在调节过程中,IC会调节漏源检测之间的压差到37mVVreg(drv))。当绝对压差是高于37mV时,门极驱动器输出会增加门极驱动电压,直到调整达到25mV。同步整流MOSFET管在小电流场合不会关断,为了避免由于振荡导致开关管关断,IC内部集成 了一个最小开通时间1.5uSttact(sr))min))。

当绝对压差是低于30mV时,驱动器输出会减少门极驱动电压。因此,MOSFET门极驱动电压波形是跟随MOSFET上流过电流的波形。当MOSFET上流过的电流为0的时候,MOFSET很快速关断。

MOSFET关断后,漏极电压开始上升。当漏极电压高于300mV时,因为门极下拉电阻(7Ohm)的存在会让MOSFET一直处于关断状态。

8.5 门极驱动(GATE引脚)

门极驱动电路主要是给外部MOSFET进行充电(在电流上升阶段),而在电流降低阶段进行放电。门极驱动器在能够提供500mA(典型值)的驱动电流。这样的灌电流 和抽电流能力可以实现开关管的快速开通和关断。

驱动器的最大门极驱动电压限制在12V。较高的驱动电压可以用来驱动不用品牌的MOSFET,并达到最小的导通电阻。在一些实际应用中,IC是通过5V来供电的,这样最大的驱动电压被限制在4.2V,这样可以选择逻辑型MOSFET来做同步整流开关管(如图3所示)。

当在电池充电应用场合输出电压小于4.7V时或是用于高端侧同步整流时,芯片是通过自供电形式工作。当XV引脚连接到地用来驱动典型的同步整流管,驱动会调整驱动电压到9V。当XV是引脚到变换器输出用于驱动逻辑型MOSFET时,并且如果输出电压小于4.7V时,驱动器会调节XV的电压到至少4.7V

4 最大门极驱动电压Vg(max)

在启动时(Vcap<Vstart(cap))以及UVLO欠压锁定时,驱动器输出电压是被有源拉低。

8.6 源极检测连接(SOURCE引脚)

TEA1993TS芯片有一个额外的源极检测引脚SOURCE。此引脚是用来测量同步整流MOSFET的漏源电压。由于较高的di/dt存在,所以PCB走线寄生电感会影响检测误差。为了减少检测误差,源极检测引脚必须尽量靠近同步整流管的源极。

9 元件极限参数

4 极限参数

[1] HBM人体放电模型:等效于通过一个100pF和一个1.5K的电阻放电

10 热学特性

5 热学特性

11 参数特性

6 参数特性

 

 

11.1 温度特性

11.1.1 充电电流(CAP引脚)

5 Ichcap充电电流与温度的关系

11.1.2工作电流(XV引脚)

(1) II(XV)-节能工作模式

(2) II(XV)-普通工作模式

6 II(XV)与温度的关系

11.1.3驱动器调节电压

7 Vreg(drv)与温度的关系

11.1.4 门极驱动下拉电阻

 

8 门极驱动下拉电阻Rpd(g)与温度的关系

11.1.5 关断电压

9  Vswoff电压与温度的关系

11.1.6 最小同步整流工作时间

10 最小同步整流工作时间(tact(sr)min)与温度的关系

12  应用

用于TEA1993TS同步整流的反激变换器电源一般包含一个原边控制芯片,一个功率开关,一个变压器,以及输出级,同步整流可以位于低端侧(图3)或是高端侧(图4)。在高端侧应用中,TEA1993TS是自供电的。CAP上的电容引脚用于给TEA1993TS供电。当SR MOSFET漏极电压为正时,它通过DARIN引脚充电。

同步整流芯片的驱动输出(同步整流MOSFE管的门极驱动)供电来自于MOSFET的漏极与源极差分电压(DRAIN检测和SOURCE检测的差分电压)。

需要特别注意漏极检测和源极检测的连接方式,因为这些电压是用来驱动MOSFET管的。测量/检测错误的话(门极驱动过高或过低)会导致驱动效率低下。连接点不应该于功率回路走线相互干扰。

功率走线回路存在较高的di/dt,由于寄生电感的存在,感应电压很容易导致检测错误。独立的源检测引脚可以用来直接检测外部同步MOSFET的源极电压。不能也不要利用现成的功率回路的地来进行测量。

 

11 TEA1993TS高端侧同步整流应用

13 封装

14修订历史

6修订历史

文档编号  TEA1993TS      v.1.1   发布日期   20160914 产品规格书,用以取代 TEA1993TS v.1.0 更新了章节45

文档编号  TEA1993TS      v.0.1   发布日期   20160513,产品规格书

14 万正芯源声明

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