ICC80QSG飛返式控制器：電池充電器的高效解決方案

在電子設(shè)備的電源設(shè)計(jì)中，高效、穩(wěn)定且安全的電源轉(zhuǎn)換至關(guān)重要。特別是在電池充電器應(yīng)用中，需要滿足特定的性能要求，如精確的充電電流控制、低電磁干擾（EMI）以及全面的保護(hù)功能。英飛凌的ICC80QSG飛返式控制器就是這樣一款專為電池充電器應(yīng)用量身定制的解決方案。

文件下載：Infineon Technologies ICC80QSG單級(jí)反激式控制器IC.pdf

由于網(wǎng)絡(luò)問題暫時(shí)未能獲取到更多關(guān)于“ICC80QSG飛返式控制器的優(yōu)勢(shì)”的信息，下面我將根據(jù)現(xiàn)有文檔為你詳細(xì)介紹ICC80QSG飛返式控制器。

一、產(chǎn)品概述

ICC80QSG是一款專為電池充電器應(yīng)用設(shè)計(jì)的飛返式控制器，旨在滿足所需的性能要求。它采用了二次側(cè)調(diào)節(jié)（SSR）技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電池充電電流的精確控制。同時(shí)，該控制器在準(zhǔn)諧振模式（QRM）下運(yùn)行，結(jié)合谷底開關(guān)和連續(xù)導(dǎo)通模式（CCM）預(yù)防功能，能夠在中到輕負(fù)載時(shí)實(shí)現(xiàn)高效、低電磁干擾的電源轉(zhuǎn)換。此外，它還具備突發(fā)模式，可在極輕負(fù)載和待機(jī)狀態(tài)下降低系統(tǒng)功耗。

二、產(chǎn)品特性

（一）高效與低EMI

ICC80QSG通過準(zhǔn)諧振谷底開關(guān)技術(shù)，在提高效率的同時(shí)降低了電磁干擾。在QRM模式下，控制器能夠在漏極電壓谷底開啟功率開關(guān)，從而最大限度地減少開關(guān)損耗，實(shí)現(xiàn)高效的功率轉(zhuǎn)換。同時(shí)，通過調(diào)整谷底數(shù)量和導(dǎo)通時(shí)間，可確保系統(tǒng)在寬工作范圍內(nèi)保持較低的EMI頻譜。

（二）寬功率范圍與全面保護(hù)

該控制器適用于高達(dá)130W的電池充電器應(yīng)用，同時(shí)也可用于適配器、打印機(jī)、PC、TV、顯示器、機(jī)頂盒和音頻放大器等其他應(yīng)用。它提供了一系列全面的保護(hù)功能，包括內(nèi)部過溫保護(hù)（OTP）、飛返輸出過壓保護(hù)（OVP）、初級(jí)側(cè)過流保護(hù)（OCP）、欠壓保護(hù)（Brownin）、過壓保護(hù)（Brownout）、VCC過壓保護(hù)、開環(huán)保護(hù)和輸入過壓保護(hù)等，確保系統(tǒng)在各種異常情況下的安全運(yùn)行。

（三）靈活的工作模式

ICC80QSG支持QRM和突發(fā)模式兩種工作模式。在QRM模式下，控制器可根據(jù)負(fù)載變化自動(dòng)調(diào)整導(dǎo)通時(shí)間和谷底數(shù)量，以實(shí)現(xiàn)相對(duì)恒定的功率傳輸和高效的電源轉(zhuǎn)換。當(dāng)負(fù)載進(jìn)一步降低時(shí)，控制器將進(jìn)入突發(fā)模式，通過周期性地休眠和喚醒，降低系統(tǒng)的待機(jī)功耗。

（四）可調(diào)節(jié)功能

該控制器的一些特性可以通過外部電路進(jìn)行調(diào)節(jié)，例如，可通過ZCD引腳串聯(lián)電阻來配置最大功率、導(dǎo)通時(shí)間和工作點(diǎn)；通過CS引腳串聯(lián)電阻來調(diào)整飛返輸出過壓保護(hù)水平；通過連接電阻到TD引腳和VIN引腳來配置欠壓和過壓保護(hù)的滯后特性等。

三、引腳配置與功能

四、工作原理

（一）啟動(dòng)過程

在預(yù)啟動(dòng)階段，ICC80QSG會(huì)測(cè)量TD引腳到地的電阻$R{TD}$、VIN引腳的平均電壓$VVIN,avg$以及內(nèi)部結(jié)溫$T{j}$。如果滿足啟動(dòng)條件，控制器將啟動(dòng)軟啟動(dòng)過程，以減少啟動(dòng)時(shí)的元件應(yīng)力。軟啟動(dòng)完成后，控制器將進(jìn)入RUN狀態(tài)，根據(jù)VS引腳的信號(hào)進(jìn)行輸出調(diào)節(jié)。

（二）輸入電壓檢測(cè)與保護(hù)

VIN引腳用于測(cè)量初級(jí)母線電壓，通過電阻分壓器實(shí)現(xiàn)功率限制、欠壓、過壓和輸入過壓保護(hù)功能。在RUN狀態(tài)下，控制器會(huì)根據(jù)VIN引腳電壓的最高和最低采樣值的中間值來計(jì)算平均電壓$VVIN,avg$，并根據(jù)該值觸發(fā)相應(yīng)的保護(hù)機(jī)制。此外，還可以通過在TD引腳和VIN引腳之間連接電阻來配置欠壓和過壓保護(hù)的滯后特性。

（三）零交叉檢測(cè)與準(zhǔn)諧振模式

ZCD引腳通過串聯(lián)電阻連接到輔助繞組，用于檢測(cè)零交叉信號(hào)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)諧振谷底開關(guān)?？刂破鲿?huì)根據(jù)ZCD引腳的信號(hào)計(jì)數(shù)零交叉次數(shù)，并在達(dá)到目標(biāo)谷底時(shí)開啟功率開關(guān)，以減少開關(guān)損耗。同時(shí)，ZCD引腳的電流還可用于飛返輸出過壓保護(hù)和功率限制。

（四）VS引腳信號(hào)傳感

在RUN狀態(tài)下，ICC80QSG通過ADC采樣VS引腳的負(fù)載電流來測(cè)量反饋信號(hào)，實(shí)現(xiàn)輸出調(diào)節(jié)。當(dāng)VS引腳負(fù)載電流紋波足夠大時(shí)，控制器還會(huì)將其部分操作與線頻率或交流半周期同步。

（五）脈沖生成與功率控制

控制器會(huì)根據(jù)VS引腳負(fù)載電流將其映射到虛擬脈沖長(zhǎng)度、谷底數(shù)量和突發(fā)占空比等內(nèi)部參數(shù)，并結(jié)合功率限制參數(shù)生成脈沖信號(hào)，控制MOSFET的開關(guān)。在QRM模式下，控制器會(huì)根據(jù)谷底數(shù)量的變化補(bǔ)償導(dǎo)通時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)相對(duì)恒定的功率傳輸。

五、電氣特性與參數(shù)

（一）絕對(duì)最大額定值

ICC80QSG的絕對(duì)最大額定值規(guī)定了其在各種電氣參數(shù)下的安全工作范圍，包括VCC電壓、結(jié)溫、存儲(chǔ)溫度、焊接溫度、功率耗散、ESD能力等。在設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)，必須確保這些參數(shù)不超過其最大額定值，以避免損壞芯片。

（二）工作條件

推薦的工作條件包括結(jié)溫、電源電壓、TD引腳外部電容和ZCD引腳峰 - 峰穩(wěn)定鉗位電流等。在這些條件下，控制器的直流電氣特性才能得到保證。

（三）直流電氣特性

直流電氣特性涵蓋了電源、零交叉檢測(cè)、電壓傳感、輸入電壓檢測(cè)、TD配置、電流檢測(cè)、PWM生成、柵極驅(qū)動(dòng)、時(shí)鐘振蕩器和溫度傳感器等方面的參數(shù)。這些參數(shù)為工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)提供了重要的參考依據(jù)。

六、總結(jié)與應(yīng)用建議

ICC80QSG飛返式控制器是一款性能卓越、功能豐富的電源管理芯片，適用于多種電池充電器和其他電源應(yīng)用。其高效、低EMI、寬功率范圍和全面保護(hù)等特性使其成為電子工程師在電源設(shè)計(jì)中的理想選擇。

在應(yīng)用過程中，工程師需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求合理選擇外部元件參數(shù)，如ZCD引腳串聯(lián)電阻、CS引腳串聯(lián)電阻、TD引腳電阻等，以實(shí)現(xiàn)最佳的性能和保護(hù)效果。同時(shí)，要注意VCC電壓的供應(yīng)方式和VCC喚醒突發(fā)控制機(jī)制的應(yīng)用條件，確保系統(tǒng)在各種負(fù)載和工作條件下的穩(wěn)定性和可靠性。

你在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過類似控制器的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)？你對(duì)ICC80QSG的哪些特性最感興趣呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和想法。