產品亮點

大大簡化了CV/CC轉換器

消除光耦和所有輔助CV/CC控制電路

消除所有控制回路補償電路

高級性能功能

補償變壓器電感公差

補償輸入線電壓變化

補償電纜壓降（LNK61X系列）

補償外部部件溫度變化

采用專有微調技術的IC參數公差非常嚴格

技術

頻率抖動大大降低了EMI濾波器的成本

使用外部電阻器可實現更嚴格的輸出公差

選擇/修剪

可編程開關頻率高達85 kHz，以減小變壓器尺寸

高級保護/安全功能

自動重啟保護可減少95%以上的輸出功率

短路和控制回路故障（部件開路和短路）

滯后熱關機-自動恢復降低功率

補給從外地返回

滿足排水管和所有

PCB和封裝上的其他引腳

生態智能™–節能

輕松滿足全球能效要求

230伏交流電壓下，空載消耗低于30兆瓦，可選

外偏置繞組

開/關控制提供恒定的效率，低至非常輕的負載–適用于CEC和ENERGY STAR 2.0法規

•無電流感應電阻器-最大限度地提高效率

綠色包裝

無鹵素和符合RoHS標準的包裝

應用

手機/無繩電話、PDA、MP3/便攜式音頻充電器

設備、適配器、LED驅動器等。

說明

連接開關™-II大大簡化了低功耗CV/CC充電器通過消除光耦和輔助控制電路進行設計。該設備引入了革命性的控制技術，以提供輸出電壓電流調節嚴密，對變壓器進行補償以及輸入電壓變化的內部參數公差。該器件集成了一個700伏功率MOSFET，一種新穎的開關控制狀態機，一種用于自偏壓的高壓開關電流源，頻率抖動、循環電流限制和滯后熱關閉單片集成電路。

圖1.典型應用/性能-非簡化電路（a）和輸出特性包絡（b）。

表1.輸出功率表。

筆記：

1.典型非通風封閉式適配器的最小持續功率在+50°C環境溫度下測量，裝置，TJ<100攝氏度。

2.開放式框架設計中的最大實際連續功率在50°C環境溫度下測量的熱沉（更多信息見關鍵應用考慮部分）。

3.包裝：P:DIP-8C，G:SMD-8C，D:SO-8C。

引腳功能描述

排水（D）銷：這個引腳是功率MOSFET漏極連接。它提供內部啟動和穩態運行的工作電流。

旁路/多功能可編程（BP/M）引腳：此引腳具有多種功能：1.它是外部旁路電容器的連接點內部產生6 V電源。2.它是電纜跌落補償的模式選擇LNK61X系列。

反饋（FB）引腳：在正常工作期間，功率MOSFET的開關是控制的用這個別針。該引腳感應偏置繞組上的交流電壓。這個控制輸入調節CV模式下的輸出電壓和輸出基于偏置繞組反激電壓的CC模式電流。內部電感校正電路使用正向電壓on偏壓繞組用來感應電容器的電壓。

源引腳：此引腳內部連接到輸出MOSFET源高壓電源與控制電路共用回路。

LinkSwitch II功能描述

LinkSwitch II組合了一個高壓功率MOSFET在一個設備中帶有電源控制器的開關。類似于連接開關LP和TinySwitch III，采用開關控制進行調節輸出電壓。此外，開關頻率被調制調節輸出電流以提供恒定電流特點。LinkSwitch II控制器包括一個振蕩器，反饋（感測和邏輯）電路，6 V調節器，溫度過高保護，頻率抖動，限流電路，前沿消隱，電感校正電路，頻率控制恒流調節和恒流控制的開關狀態機。

電感校正電路

如果一次磁化電感過高或過低轉換器將通過調整振蕩器頻率。因為這個控制器被設計成在不連續導通模式輸出功率直接與設定的初級電感成比例，其公差可以通過調整開關完全補償頻率。

恒流（CC）操作

作為輸出電壓因此反激電壓偏置繞組增大，反饋管腳電壓增大。這個開關頻率根據反饋管腳電壓進行調整增加以提供恒定的輸出電流調節。這個恒流電路和電感校正電路是設計為在CC區域同時運行。

恒壓（CV）操作

當反饋管腳從恒定電流接近VFBth時調節模式下，電源轉換為CV操作。此時的開關頻率為最大值，對應于CC/CV特性的峰值功率點?？刂破髡{節反饋引腳電壓，使其保持在VFBth使用開/關狀態機。反饋引腳電壓為高壓開關關閉后2.5ms取樣。在燈光下負載電流限制也降低，以減少變壓器通量密度。

輸出電纜補償

這種補償在在CV模式下的整個負載范圍內的電纜。作為轉換器負荷從空載增加到峰值功率點（過渡點在CV和CC之間）輸出端引入的電壓降通過增加反饋引腳參考值來補償電纜電壓。控制器決定輸出負載，因此基于狀態輸出的正確補償程度機器。24 AWG（0.3 W）電纜的電纜跌落補償選擇CBP=1 mF，對于26 AWG（0.49 W）電纜CPB=10毫伏。

自動重啟和開環保護

如果出現輸出短路或開路等故障情況回路條件鏈路開關II進入適當的保護模式如下所述。如果反饋引腳電壓在反激期間下降在反饋針采樣延遲（約2.5 ms）之前低于0.7 V持續時間超過~450 ms（自動重啟on-time（tAR on-time）時變換器進入自動重啟，功率MOSFET為禁用2秒（~18%自動重啟占空比）。自動重啟交替啟用和禁用電源切換MOSFET，直到故障排除。除上述自動重啟條件外，如果在導通周期（開關“開啟”時間）低于120毫安，轉換器將其通知為開環狀態（頂部電阻處于電位分隔器打開或丟失），并從450毫秒到大約6個時鐘周期（90毫秒），同時保持禁用時間為2秒。過熱保護熱關機電路感測模具溫度。這個閾值設置為142°C，典型值為60°C滯后。當模具溫度升高超過此閾值（142°C）功率MOSFET被禁用，并且在模具溫度達到之前保持禁用狀態下降60°C，此時MOSFET重新啟用。

電流限制

限流電路檢測功率MOSFET中的電流。當電流超過內部閾值（ILIMIT）時，功率MOSFET在這個循環的剩余時間被關閉。領先的邊緣消隱電路抑制電流限制比較器短路功率MOSFET開啟后的時間（tLEB）。這個前沿已設置消隱時間，使電流尖峰電容和整流器反向恢復時間不會引起MOSFET傳導過早終止。連接開關II還包含一個“di/dt”校正功能，以最大限度地減少CC的變化輸入行范圍。

6.0 V調節器

6V調節器為連接到的旁路電容器充電通過從當MOSFET關閉時，請進行放電。旁通銷是內部的電源電壓節點。當MOSFET打開時，設備會從旁路電容器中儲存的能量。極低功率內部電路的消耗允許連接開關II利用從排液銷引出的電流連續工作。旁路電容器值為1 mF或10 mF就足夠了高頻解耦和儲能。

圖5.節能型USB充電器電源（平均效率74%，空載輸入功率<30 mW）。

電路描述

圖5所示的電路被配置為一次側使用LNK613DG的穩壓反激電源。帶著平均效率為74%，空載輸入功率<30mw設計輕松超越當前最嚴格的能效要求。

輸入濾波器

交流輸入功率由二極管D1到D4整流。糾正直流電由大容量存儲電容器C1和C2過濾。電感器L1，C1和C2構成一個pi（π）濾波器，用來衰減傳導的差模EMI噪聲。這種配置以及電源集成屏蔽變壓器™ 技術允許這種設計滿足電磁干擾標準EN55022 B級，具有良好的裕度，無需a Y電容器，即使輸出連接到安全接地?？扇垭娮杵鱎F1可防止災難性故障。其額定值應適當（通常為繞線式）當輸入電容器首次連接到交流線路時充電。

LNK 613初級

LNK613DG裝置（U1）包括電源開關裝置，振蕩器、CC/CV控制引擎、啟動和保護功能。集成的700V MOSFET提供了一個大的漏極電壓裕度在通用輸入交流應用中，提高了可靠性通過允許更大的變壓器匝數比。該設備完全由旁路引腳和去耦電容器C4。對于LNK61X器件中，旁路電容值還可選擇輸出量電纜壓降補償。1 mF值選擇標準補償。10 mF值選擇增強型補償。表2顯示了每個裝置的補償量旁路電容值。LNK60x設備不提供電纜下降補償。

由D6和C5形成的可選偏壓電源提供操作通過電阻器R4的U1電流。這降低了空載消耗從~200兆瓦到<30兆瓦，還可提高輕載效率。整流和濾波輸入電壓施加在T1的一次繞組。變壓器一次側的另一側繞組由U1中集成的MOSFET驅動。泄漏電感漏極電壓尖峰由RCD-R鉗位限制由D5、R2、R3和C3組成。

輸出整流

變壓器的二次繞組由D7、a1a、40v整流肖特基勢壘型效率更高，并由C7過濾。如果較低的效率是可以接受的，那么可以用1個PN結二極管，成本更低。在這個應用程序中，C7的大小是無紋波電壓要求需要后LC過濾器。滿足電池自放電要求預載電阻器已更換為串聯電阻器和齊納網絡（R8和VR1）。但是在設計中要求可使用標準1 kW電阻器。

輸出調節

LNK613使用輸出特性的恒壓調節區恒流（CC）調節的頻率控制。反饋電阻器（R5和R6）選用標準1%電阻器使標稱輸出電壓和常數居中的值當前監管閾值。

關鍵應用注意事項

輸出功率表

數據表最大輸出功率表（表1）表示最大實際連續輸出功率電平在以下假設條件下獲得：

1.最小直流輸入電壓為90V或更高，輸入電壓為85VAC。輸入電容值應足夠大滿足這些交流輸入設計標準。

2.二次輸出5伏與肖特基整流二極管。

3.假設效率為70%。

4.間斷模式運行（KP>1.3條）。

5.該部分是板安裝與源引腳焊接到一個足夠的銅面積，以保持源引腳溫度或低于90°C。

6.開放式框架設計的環境溫度為50°C適配器設計的內部外殼溫度為60°C。

注：如果輸出CC公差，則可以實現更高的輸出功率>±10%是可以接受的，允許設備在更高的溫度下運行源引腳溫度。

輸出公差

LinkSwitch II提供整體輸出公差（包括線路，元件變化和溫度）為輸出電壓的±5%在CV操作中，以及CC運行期間輸出電流的±10%

P/G的結溫范圍為0°C至100°C包裹。對于D包（SO8），可能會出現額外的CC偏差由于制造流程引起的應力（即焊接波浸沒或紅外回流）。電源構建示例是建議驗證每個設計的生產公差。旁路引腳電容器選擇用于LinkSwitch II 60x系列設備（無輸出電纜壓降補償）建議使用1 mF旁路管腳電容器。電容器電壓額定值應大于7V。電容器的電介質材料不重要，但電容器的公差應≤±50%。這個電容器的物理位置必須靠近連接開關II旁通銷。用于LinkSwitch II 61x系列設備（帶輸出電纜電壓降補償）輸出電纜補償量可通過旁路引腳電容值。值1 mF選擇標準電纜補償。10毫伏電容器選擇增強型電纜補償。表2顯示了每個連接開關II裝置和電容值。電容器可以陶瓷或電解，但公差和溫度變化應≤±50%。輸入PIXls設計電子表格的輸出電壓為當電源為提供最大功率。終端的輸出電壓在電纜末端測量的值乘以電纜的值輸出電壓變化系數。

LinkSwitch II布局考慮因素

電路板布局

LinkSwitch II是一種高度集成的電源解決方案集成在一個芯片上，控制器和高壓MOSFET。高開關電流和高電壓的存在與模擬信號一起使用尤其重要良好的印刷電路板設計實踐，確保穩定和無故障運行

表2.電纜補償變化系數與設備和旁路引腳電容值電源的。推薦的電路板見圖6連接開關II的布局。

當設計一個基于LinkSwitch II的印刷電路板時電源，必須遵循以下準則：單點接地在的負極端子上使用單點（開爾文）連接LinkSwitch II電源引腳和偏置的輸入濾波電容器繞組回路。這通過返回喘振來提高喘振能力從偏置繞組直接到輸入濾波電容器的電流。旁路電容器

旁路管腳電容器應盡可能靠近源和旁路引腳。

反饋電阻器

將反饋電阻器直接放置在LinkSwitch II設備。這種耦合使噪音最小化。

熱因素

連接到源引腳的銅區域提供LinkSwitch II散熱器。一個很好的估計是LinkSwitch II將消耗10%的輸出功率。提供足夠的銅面積將源引腳溫度保持在90°C以下。溫度更高僅當輸出電流（CC）公差大于±10%時才允許可以接受。在這種情況下，源引腳的最高溫度低于建議110°C，以提供零件對零件RDS的余量（開）變化。

二次回路面積

為了使漏感和電磁干擾最小化，回路連接區域二次繞組、輸出二極管和輸出濾波電容應該最小化。此外，應提供足夠的銅面積提供在二極管的陽極和陰極端加熱下沉。在安靜的陰極終端處，最好使用更大的面積。較大的陽極面積會增加高頻輻射電磁干擾。

靜電放電火花隙

沿著隔離屏障放置一個跡線，形成一個火花隙。次級電極上的另一個電極由輸出返回節點?；鸹ㄏ秾㈧o電放電能量從輔助回交流輸入。從交流輸入到火花隙電極應與其他痕跡隔開防止不必要的電弧發生和可能的電路損壞。

排水管夾優化

連接開關II感應初級側的反饋繞組調節輸出。反饋上出現的電壓

圖6.PCB版圖示例顯示使用P封裝的5.1w設計

繞組是次級繞組電壓的反映，而內部MOSFET關閉。因此任何漏感響鈴會影響輸出調節。優化排水管夾盡量減少高頻響鈴將給予最佳調節。圖7顯示了所需的漏極電壓波形，與圖8由于漏感而產生較大的欠沖感應環。這將降低輸出電壓調節性能。為減小此值，請調整串聯電阻器的值鉗位二極管。

為提高輕載效率和降低空載輸入功耗。增加偏置電路可以降低空載輸入功率在230伏交流電輸入下，從~200兆瓦降到30兆瓦以下。輕負載效率也會提高，這可能會避免使用肖特基勢壘與PN結輸出二極管的比較平均效率要求。圖5所示的電源示意圖具有偏置電路合并。二極管D6、C5和R4構成偏置電路。作為輸出電壓小于8V，附加變壓器繞組需要，交流堆疊在反饋繞組的頂部。這提供了一個足夠高的電壓，即使在低電壓下也能為旁路引腳供電空載時的開關頻率操作。在圖5中，附加的偏置繞組（從引腳2到引腳1）堆疊在一起在反饋繞組的頂部（針腳4到針腳2）。二極管D6整流器輸出端和C5是濾波電容器。10 uF電容器建議在低開關頻率下保持偏壓。電容器類型不重要，但額定電壓應高于VBIAS的最大值。建議電流進入旁路引腳等于IC電源電流（~0.5 mA）最小偏置繞組電壓。旁路引腳電流不應在最大偏置繞組電壓下超過3毫安。R4的值是根據（VBIAS–VBP）/IS2計算，其中VBIAS（10 V典型值）是C5上的電壓，IS2（0.5 mA典型值）是IC電源電流和VBP（6.0 V典型值）是旁路引腳電壓。參數是2和VBP是在LinkSwitch II數據表的參數表中提供。二極管D6可以是任何低成本二極管，如FR102、1N4148或BAV19/20/21。

快速設計檢查表

與任何電源設計一樣，所有LinkSwitch II設計都應在試驗臺上進行驗證，以確保部件規格在最壞情況下不超過。以下最小值強烈建議進行一組測試：

1.最大漏極電壓-驗證峰值VDS不超過680 V在最高輸入電壓和最大輸出功率下。

2.最大漏電流-在最高環境溫度下，最大輸入電壓和最大輸出負載，驗證漏極啟動時有無變壓器跡象的電流波形飽和和過多的前沿電流尖峰。連接開關II前沿沖裁時間為170納秒，以防止過早開啟循環終止。

3.熱檢查-在最大輸出功率下，最小和最大輸入電壓和最高環境溫度；確認溫度規格沒有超過連接開關II，變壓器，輸出二極管和輸出電容器。零件之間應留有足夠的熱裕度數據中規定的LinkSwitch II的RDS（ON）變化。為確保10%CC公差，最大源引腳建議溫度為90℃。

絕對最大額定值1,5

漏極電壓-0.3 V至700 V

峰值電流：K613 320（480）毫安時

LNK604/614 400（600）毫安時

LNK605/615 504（750）毫安時

LNK606/616 654（980）毫安時

峰值負脈沖漏電流 -100 mA2

反饋引腳電壓 -0.3伏至9伏

反饋引腳電流100毫安

旁路引腳電壓 -0.3伏至9伏

旁路引腳電流10毫安

儲存溫度 -65°C至150°C

工作結溫度 -40°C至150°C

鉛溫度（3）260°C

筆記：

1.參考電源的所有電壓，TA=25°C。

2.持續時間不超過2ms。

3.1/16英寸。從箱子里出來5秒鐘。

4.漏極時允許較高的峰值漏電流電壓同時小于400V。

5.可采用規定的最大額定值，一次一個不會對產品造成永久性損壞。長期絕對最大評級風險敞口一段時間可能會影響產品的可靠性。

熱阻

熱阻：P或G包裝：（qJA）70°C/W2；60°C/W3（qJC）1 11°C/W

D包裝：（qJA）……………100°C/W2；80°C/W3（qJC）1 30°C/W

筆記：

1.在靠近塑料接口的針腳8（源）上測量。

2.焊接至0.36平方英寸。（232平方毫米)2盎司（610克/平方米)包銅。

3.焊接到1平方英寸。（645平方毫米)2盎司（610克/平方米)包銅。

筆記：

A、 自動重啟時間是由ton×IFB編程的開關頻率和CC模式下的最小頻率的函數。

B、 對限流閾值進行補償，以消除限流延時的影響。因此，輸出電流保持恒定輸入行范圍。

C、 IDSS1是BVDSS的80%和最高工作結溫度下最壞情況的關態泄漏規范。IDSS2是典型的空載消耗計算的最壞應用條件（校正265伏交流電壓）下的規范。

D、 當占空比超過DCMAX時，鏈路開關II以接通時間延長模式工作。

E、 此參數由特征化派生。

F、 裝配過程中產生的機械應力可能導致該參數發生變化。這種轉換對LinkSwitch II的能力沒有影響為了滿足批量生產中CC=±10%和CV=±5%的要求，設計遵循AN-44和良好制造規范中的建議。

G、 開關頻率在60 kHz和85 kHz之間可編程。

典型性能特征

典型性能特征（續）

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