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[资料] 恩智浦TEA1938T GreenChip SMPS初级侧控制IC,带有QR/DCM操作datasheet

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发表于 2023-3-24 15:58:54 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 广东省深圳市
TEA1938T是用于开关电源的GreenChip系列控制器IC的一个成员。它用于反激式拓扑结构,既可独立使用,也可与USB PD或智能充电控制器(如TEA190x系列)一起在次级侧使用。内置的绿色功能在所有功率水平上都能提供高效率。
TEA1938T兼容多种输出电压应用,在恒定电压(CV)模式下的输出范围很宽,从5 V到20 V。当与第二侧控制器IC(如TEA190x系列)一起使用时,它支持低至3 V输出电压的恒定电流(CC)模式。
在高功率水平下,反激式转换器以准共振(QR)模式运行。在较低的功率水平,控制器切换到降频(FR)的不连续传导模式(DCM)工作。峰值电流被限制在最低水平。 在所有工作模式中都使用谷底开关。
在非常低的功率水平,控制器使用最小纹波突发模式来调节输出功率。一个特殊的光耦合器电流降低调节装置已被集成,它将所有模式下的平均光耦合器电流降低到最低水平。由于在这种模式下,每个脉冲的数量保持在最低水平,因此输出纹波也最小。为了进一步优化效率,在突发模式的非开关阶段,内部IC的供电电流被降到最低。
TEA1938T包括一套广泛的保护措施,是安全重启保护措施。其中一个保护措施是精确的过功率保护(OPP)。如果输出被短路,系统会停止开关并重新启动。然后输出功率被限制在一个较低的水平。
TEA1938T采用高压硅绝缘体(SOI)工艺制造。 SOI工艺结合了低压工艺的优点(精度、高速保护、功能和控制)。然而,它也保持了高压能力(高压启动、低待机功率和输入端褐入/褐出感应)。
TEA1938T能够使用最少的外部元件为高达75W的电源需求提供低成本、高效率和可靠的电源。

2 特点与优势
2.1 一般特征
• 支持智能充电应用和多输出电压应用的 SMPS 控制器 IC
• 宽输出范围(CV 模式为 5 V 至 20 V,CC 模式为 3 V 至 20 V,直接充电模式为 3V 至 6.5V)
• 采用小型 SO10 封装
• 自适应双电源可在整个输出电压范围内实现最高效率
• 减少的光电流可实现低空载功率(5 V 输出时为 20 mW)
• 从 0 到满载的快速瞬态响应
• 所有工作模式下的可闻噪声和输出电压纹波都极小
• 极低功率水平下的最小纹波突发模式,允许最小化输出电容器的尺寸
• 集成软启动
2.2 绿色特征
通过以下方式在宽功率范围内实现高效运行:
• 正常运行期间的低电源电流(无负载时为 0.6 mA)
• 突发模式下非开关状态期间的低电源电流 (0.2 mA)
• 谷底开关使开关损耗最小
• 通过固定最小峰值电流降低频率,以在低输出功率水平下保持高效率

2.3 保护特性
所有保护都是安全重启保护。
• 电源电压补偿过功率保护 (OPP)
• 过热保护 (OTP)
• 集成过功率超时
• 用于系统故障情况的集成重启计时器
• 使用退磁检测的连续模式保护
• 精确的过压保护 (OVP)
• 用于安全重启保护的通用输入; 与系统过热保护 (OTP) 一起使用
• 司机最大准时保护
• Brownin 和掉电保护

3 应用
• 智能手机和媒体平板电脑的电池充电器
• 带触摸板显示屏的移动设备的电池充电器

6 框图

图 1. TEA1938T 框图

图 1. TEA1938T 框图

图 1. TEA1938T 框图

7 Pinning 信息
7.1 Pinning

图 2. TEA1938T 引脚配置 (SO10)

图 2. TEA1938T 引脚配置 (SO10)

图 2. TEA1938T 引脚配置 (SO10)

7.2 引脚说明
表 3. 引脚说明
SymbolPinDescription
VCCH1higher supply voltage
GND2ground
VCCL3lower supply voltage
ISENSE4current sense input
DRIVER5gate driver output
AUX6auxiliary winding input for demagnetization timing, valley detection, overpower correction, and OVP
CTRL7control input
PROTECT8general-purpose protection input; pin for power-down mode
n.c.9not connected; high-voltage safety spacer
HV10high-voltage start-up; brownin/brownout sensing

8 功能说明
8.1 供应管理
在启动和保护模式下,高压电源通过HV引脚向芯片供电。当系统开始切换时,辅助绕组会接管供电。
该IC有两个电源引脚,即VCCH和VCCL引脚。较低的引脚(VCCL)直接为IC供电。较高的电源引脚(VCCH)通过内部电压调节器与VCCL引脚相连。当用于支持多个输出电压的应用时,一对辅助变压器绕组可用于在所有输出水平上有效地供应IC。为了在较高的输出电压下为IC供电,可以将匝数较少的绕组连接到VCCL引脚。在较低的输出电压下,具有较多匝数的绕组可以通过VCCH引脚为IC供电。这些引脚的电压能力的选择,使输出电压范围在3V至20V之间的应用得到最佳支持。当VCCL引脚上的电压下降到低于Vintregd(VCCL)时,VCCH和VCCL引脚之间的稳压器会打开。
所有的内部参考电压都来自于一个温度补偿的片上带隙电路。内部参考电流来自一个经过修整和温度补偿的电流参考电路。

8.2 启动和欠压锁定(UVLO)
最初,VCCL引脚上的电容是利用HV引脚从高压电源中充电。VCCH引脚上的电压跟随(通过一个内部二极管)VCCL引脚上的电压。通过这种方式,VCCH引脚上的电容被充电。只要VCC(VCCL引脚上的电压)低于Vstartup,IC的电流消耗就最小。当VCC达到Vstartup电平时,控制逻辑就会激活内部电路。IC等待PROTECT引脚达到Vdet(PROTECT)+Vdet(hys)PROTECT,并且等待主电压上升到brownin水平以上。同时,内部电源控制信号(取决于CTRL引脚的电流)也增加到其最大值。当所有这些条件得到满足时,系统开始以软启动方式进行开关。在一个典型的应用中,变压器的辅助绕组接管了电源。
在启动期间,VCC引脚利用HV充电电流被持续调节到Vstartup水平。该引脚被调节,直到输出电压达到其调节水平,这是由CTRL引脚检测的。通过这种方式,可以限制VCC的电容值。由于HV引脚的电流能力有限,在启动期间,VCC引脚上的电压仍可能略有下降。
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