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產品名稱:
XY6102 XY6104 XY6105 XY6112
產品型號:
XY6102 XY6104 XY6105 XY6112
| 華東 華北： |
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電話：021-54939377 021-54939344
| 華中 華南： |
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電話：18917856796 13701607944
產品文檔:
無相關文檔
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| 簡單介紹
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XY6102 XY6104 XY6105 XY6112分別替代THX203(TFC718S),THX202(TFC719),THX208(TFC619),PIN to PIN ,具有以下特色: 1.效率提高4-6%. 2.溫度減低30-40%. 3.VCC 提高1-3V 4.消除空載噪音問題. 5.改善內部電路,解決FB腳擊穿問題. 6.可靠性大大提高.控制在1‰以內. |
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XY6102 XY6104 XY6105 XY6112
的詳細介紹
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XY6102 XY6104 XY6105 XY6112分別替代THX203(TFC718S),THX202(TFC719),THX208(TFC619),PIN to PIN ,具有以下特色: 1.效率提高4-6%. 2.溫度減低30-40%. 3.VCC 提高1-3V 4.消除空載噪音問題. 5.改善內部電路,解決FB腳擊穿問題. 6.可靠性大大提高.控制在1‰以內. 7.XY6112最高可做到15W(12V以上),12W無需散熱片. 8.基本無須更改電路,即可替換,直接產生效果. XY6112<=15W XY6105<=6W XY6104<=5W
上海集馳電子有限公司第1 頁共13 頁version : 1.1 2008 年6 月
XY6112為高性能，電流模式PWM 控制器。內置高壓功率管，在AC85-350V的寬電壓范
圍內提供高達12W 的連續輸出功率。高性價比的雙極型制作工藝生產的控制芯片，結合高
壓功率管的一體化封裝最大程度上節約了產品的整體成本。該電源控制器可工作于典型的
反激電路拓撲中，構成簡潔的AC/DC轉換器。IC內部的啟動電路可利用功率開關管本身的
放大作用完成啟動，很大程度地降低了啟動電阻的功率消耗；而在輸出功率較小時IC將自
動降低工作頻率，從而實現了很低的待機功耗；**的驅動電路使開關管工作于臨界飽和
狀態，提高了系統的工作效率，使系統可以輕松滿足“能源之星”關于待機功耗和效率的
認證要求。在實現待機降頻的同時限制工作頻率進入音頻范圍，防止音頻噪音的產生。
4-12V的工作電壓范圍提供了輕松的VCC電壓設計空間，同時VCC達到12V時芯片內部保護，
限制輸出功能可防止光耦或反饋電路損壞引起的輸出電壓過高，IC內部還提供了完善的防
過載與防飽和功能，可實時防范過載、變壓器飽和、輸出短路等異常狀況，提高了電源的
可靠性。IC內部還集成了溫度保護功能，在系統過熱的情況下降低輸出功率，或關閉輸出。
現可提供DIP8的標準封裝和滿足ROHS標準。
圖1：電路框圖
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二、特點XY6102 XY6104 XY6105 XY6112
滿足AC85-350V 的輸入電壓范圍的設計要求。
具有待機降頻功能，無音頻噪音問題，待機功耗可做到0.25W以下
高效的驅動電路，比同類產品效率高4-5%。
和同類產品比芯片發熱減小40%
能滿足能源之星2.0 關于效率和待機功耗的最新要求。
具有溫度補償功能，**電流控制
低啟動電流和低工作電流，4-12V的寬工作壓范圍。
寬電壓連續輸出功率可達12W, 峰值輸出功率可達15W
過溫保護功能（OTP）
過壓保護功能（OVP）
可靠性高
可實現無Y電容系統設計
極少的外圍元器件，整體方案成本低
三、應用范圍XY6102 XY6104 XY6105 XY6112
小家電(如:電磁爐)
充電器
電源適配器（如通信終端產品）
DVD/DVB電源電腦，LCD TV待機電源
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四、引腳功能描述XY6102 XY6104 XY6105 XY6112
管腳符號管腳定義描述
1 OB 功率管基極，啟動電流輸入，外接啟動電阻
2 VCC 供電腳
3 GND 接地腳
4 CT 開關頻率設定腳，外接定頻電容
5 FB 反饋腳
6 IS 開關電流取樣與限制設定腳，外接電流取樣電阻
7,8 OC 輸出腳，接開關變壓器
備注：PCB Layout時應將Pin6與Pin7之間保留1mm以上的**距離，避免產生放電現象。
圖2：芯片腳位圖
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五、極限參數XY6102 XY6104 XY6105 XY6112
供電電壓VCC：16V
引腳輸入電壓：VCC+0.3V
OC 集電極承受電壓：－0.3-750V
峰值開關電流：800mA
總耗散功率：1000mW
工作溫度范圍：0---＋125℃
儲存溫度范圍：－55---＋150℃
焊接溫度：＋260℃,10S
六、推薦工作條件XY6102 XY6104 XY6105 XY6112
項目最小典型最大單位
供電電壓，VCC 5 10 V
引腳輸入電壓-0.3 - Vcc V
峰值反向電壓- - 700 V
峰值開關電流- - 650 mA
定時電容650 680 920 PF
對應頻率65 61 45 KHz
工作溫度0 125 ℃
電氣參數（Ta=25℃, Vcc=5.5-7.5V, Ct=680PF, RS=1Ω）
項目測試條件最小典型最大單位
開關管最大耐壓Ioc=10mA 750 - - V
開通飽和壓降Ioc=600mA - - 1 V
輸出上升時間CL=1nF - - 75 ns
輸出下降時間CL=1nF - - 75 ns
輸出限制電流Tj=0-100℃ 540 580 620 mA
振蕩器部分
項目測試條件最小典型最大單位
振蕩頻率Ct=680PF 55 61 67 KHz
頻率隨電壓變化率Vcc=5.5-9V - - 1 %
頻率隨溫度變化率Ta=0-85℃ - - 1 %
前沿消隱時間Ct=680PF - 800 - ns
上海集馳電子有限公司第5 頁共13 頁version : 1.1 2008 年6 月
反饋部分
項目測試條件最小典型最大單位
上拉電流- 0.50 0.60 mA
輸入阻抗
下拉電阻- 30 - KΩ
電源抑制比Vcc=5.5-9V - 60 70 dB
電流取樣部分
項目測試條件最小典型最大單位
電流取樣門限0.54 0.58 0.62 V
防上限電流RS=1Ω 0.54 0.58 0.62 A
電源抑制比- 60 70 dB
傳輸延時- 150 250 ns
脈寬調制部分
項目測試條件最小典型最大單位
最大占空比53 57 61 %
最小占空比- - 3.5 %
電源電流
項目測試條件最小典型最大單位
啟動接受電流1.6 2.0 2.4 mA
啟動靜態電流- 55 80 μA
靜態電流Vcc=8V - 2.8 - mA
啟動電壓8.6 8.8 9.0 V
振蕩器關閉電壓4.0 4.3 4.5 V
再啟動電壓- 3.8 - V
VCC限制電壓10.5 10.7 11 V
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七、原理描述XY6102 XY6104 XY6105 XY6112
啟動控制:啟動階段內部基準，震蕩器和驅動電路及各種保護電路停止工作，芯片以60UA的
小電流工作，啟動電阻上的電流經OB輸入到Q1的基極，經放大后的電流從OE流出經過限流電
路到芯片的VCC腳，大于60UA的電流部分給VCC并聯的電容充電，當VCC電壓達到8.8V后芯片
開始工作，芯片進入PWM控制狀態。
PWM控制:芯片FB引腳電壓經內部電阻分壓后輸出給PWM比較器作為開關電流峰值的基準信
號， FB信號的大小決定了開關管峰值電流的大小從而通過FB的控制實現了PWM控制，同時輸
出脈沖的占空比還受最大占空比的限制，對FB的控制可以通過內部控制電路和外部反饋電路
實現。
外部反饋電路：系統輸出誤差調整信號經過放大后轉換成電流信號通過光藕的隔離傳輸來調
整FB的電壓，負載越重，光藕電流越小FB電壓就越高，PWM信號的占空比就越大，輸出功率
就增加，反之亦然，輸出負載輕，反饋電流增加，FB電壓減小，占空比減小，輸出減小，從
而實現了輸出電壓的調整。
VCC過電流保護電路： 若外圍反饋試圖使VCC大于12V，則由芯片內部電路反饋到FB，使FB
電壓降低，從而使輸出功率降低，使VCC穩壓在12V，利用此特性可以保護在光耦或反饋電
路故障的情況下輸出電壓升高。從而可以保護次級電路及其輸出的負載不會損壞。
待機降頻控制電路：在待機狀態下，輸出電壓升高，FB電壓拉低，若FB小于1.8V（約在1.2-1.8V
之間）振蕩器周期將隨之增加，FB越小振蕩器周期越寬、但限制頻率最小不小于20KHz,此特
性降低了開關電源的待機功耗同時又防止音頻干擾的出現。
高效的驅動電路：高效的驅動電路使開關管工作于臨界飽和驅動狀態，提高三極管的工作頻
率。從而有效地減小了三極管的開關損耗，提高整個系統的工作效率同時大大減小了芯片的
發熱。使系統工作更可靠。
熱保護功能: 內部溫度高于140℃后從內部拉低FB電壓以調寬振蕩器的周期，從而減小或關
閉輸出功率，使XY6112溫度不超過150℃，實現保護作用
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八、電參數定義XY6102 XY6104 XY6105 XY6112
啟動靜態電流：VCC接濾波電容和可調電流源，CT接680PF，其它引腳懸空，能使VCC振
蕩時（即能完成XY6112啟動的）最小電流源電流。啟動電壓：上述VCC振蕩的最大VCC值。再
啟動電壓：上述VCC振蕩的最小VCC值。振蕩器關閉電壓：上述VCC振蕩下降沿，使振蕩器停
振的VCC值。靜態電流：正常階段，FB由1.0K電阻接地，VCC電源電流。振蕩器上拉/下拉電
流：FB=2.5V， CT=1.25V，CT處上拉/下拉電流。FB上拉電流：正常階段，FB=2.5V，IS=0V
時，FB處上拉電流。FB防上限電流：正常階段，FB=6V IS=0.3V，FB處下拉電流。VCC限制電
壓：無外圍待機反饋電路的XY6112電源，正常階段時VCC值。OC上限電流：FB=6V，FB下拉電
流開始動作時的最小OC電流。
九、應用信息：
CT 定時電容與開關頻率的關系
由內部電流源對CT 電容進行100uA恒流充電形成時鐘的上升沿，在充電電壓至2.5V時，
內部電路將以1.9mA的下拉電流對CT放電，形成時鐘的下降沿，完成一個時鐘周期，一個時
鐘周期約為：T=CT*24000 (S) Fs=1/T (Hz)。
盡管雙極型電路也能工作在較高的頻率下，但對于雙極功率開關而言，仍需考慮存儲
時間對開關損耗的影響。通常比較合適的開關頻率約在70KHz 以下。在一般的應用場合可
將XY6112的CT電容按680PF配置，此時對應的工作頻率約為61KHz左右。
FB 反饋與控制
在正常工作狀態，FB的電壓將決定最大開關電流的值，此電壓越高開關電流越大（僅
受限于峰值電流限制）。FB引腳內部上拉600uA電流源，下拉電阻約30KΩ（近似等效值），
可外接電阻到地降低反饋深度，外接電阻的大小以不影響最大峰值電流為準，推薦使用
7.5K-10K的電阻, 外接電阻可提高系統對過載和輸入電壓跳變的的反應速度，有利于短路
保護。此外在FB電壓低于1.8V時，將使振蕩周期加大，開關頻率下降，低于1.8V越多，開
關頻率將越低。外接FB電容將對反饋帶寬產生影響，進而影響某些外部參數，比如瞬態特
性。
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圖3：反饋與控制電路圖
對于CFB電容的值，典型應用可在10－100nF之間根據反饋回路的頻率特性進行選取，
一般應用可以使用22nF。
過溫度保護
IC內部集成了**的過溫度保護功能。在芯片內部溫度達到140℃時，熱保護電路動作，
將時鐘信號下拉，使開關頻率降低，降低功耗。開關頻率隨溫度的升高而降低，直至振蕩
器關閉。如下圖所示：
圖4：過溫保護曲線圖
上海集馳電子有限公司第9 頁共13 頁version : 1.1 2008 年6 月
功率管驅動特性與高耐壓偏置技術
IC內部集成了獨特的偏置技術，在功率管關斷時，OB輸出立即下拉到地，同時偏置OE
輸出電壓大于OB電壓，反向偏置發射結，加速Ic電流的下降速度，擴展了有效的**工作區，
開關管承受反向的CB電壓，使得開關管達到大于750V的電壓承受能力。關于更詳細的開關管
耐壓特性請參考相關的技術數據。
圖5: 三極管耐壓特性曲線
偏置波形如下圖所示：
圖6: Vbe 驅動電壓波形
過壓與欠壓保護
IC具有帶遲滯的欠電壓保護功能。在VCC電壓達到8.8V時IC開始啟動，這個初始的啟
動電壓有驅動電阻提供，輸入的高電壓通過驅動電阻注入開關管的基極，放大的Ic電流在
IC內部經過限制電路對VCC電容充電，從而形成驅動電壓。在IC 正常工作時應保持VCC電
壓在4.8-11V之間（包括滿負載輸出的情況），若VCC電壓下降到4.4V則振蕩器將進入關閉
狀態，VCC進一步降低到3.8V時，IC即開始重新啟動。如下圖所示：
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圖7：過壓保護示意圖
IC內部VCC具有一個上限電壓比較器控制，若VCC 試圖大于12V，則比較器動作，FB將被
下拉，鎖定VCC至12V，達到過電壓的限制功能。利用此功能可以方便地實現前端的電壓反饋
功能，也可避免輸出開環時的輸出電壓大幅度升高現象，保障負載的**。因為此特性的存
在，VCC的設計應保持在合適的范圍，避免在大輸出負載時VCC的上升過高，IC過壓限制動作
導致的輸出電壓下降現象。
線圈最大電流編程和驅動電流補償電路
圖8：線圈最大電流編程和驅動電流補償電路
上海集馳電子有限公司第11 頁共13 頁version : 1.1 2008 年6 月
IC具有逐周期電流限制功能。每個開關周期均對開關電流進行檢測，達到FB 設定的電
流或防上限電流時即進入關周期，電流的檢測具有實時前沿消隱功能，屏蔽開關尖峰，避
免開關電流的錯誤檢測。合理的溫度補償則消除了溫度的影響，相對常規的MOSFET（溫度
變化時的Ron變化很大）開關芯片，開關電流在一個較寬的范圍都可以非常精準，這樣將允
許設計者在設計方案時不必留有太大的余量即可滿足較大的工作溫度范圍，提高電路的使
用**性。
在芯片內部IS腳到地并接有一個電阻R1,用于補償內部驅動電流對線圈電流檢測的影
響，其對應關系為I drive * R1=0.6V，最大的線圈電流根據功率大小計算后可由外部電阻
R2進行編程確定，其對應關系為：I winding(max) = 0.6V/R2，由于內部電阻R1的存在，
在計算R2阻值時不用考慮內部驅動電流對線圈電流的影響。
散熱要求
盡管由于驅動技術的突破，芯片內部損耗（發熱）比PIN TO PIN的其他產品減少40%，
但對于一個典型的功率開關而言，應使用必要的散熱措施，以避免過高的溫度導致熱保護。
IC內部主要的發熱是開關管的開關損耗產生的熱量，因此恰當的散熱位置是IC的Pin7-8腳，
一個易于使用的方法是在Pin7-8腳鋪設一定面積的PCB銅箔，尤其在銅箔之上鍍錫處理將大
大增加散熱能力。對于一個85－265V輸入，12W 輸出的典型應用，200mm2
的銅箔面積是必
要的。
圖9：散熱圖
上海集馳電子有限公司第12 頁共13 頁version : 1.1 2008 年6 月
VCC電容設計
VCC電壓上升到8.8V開始啟動，在正常啟動完成前VCC電容要存儲作夠多的電量提供給芯
片工作,直到建立正常輸出電壓；因此VCC電容不能太小，合理的VCC電容在47uF-100uF之間。
十、應用電路
上海集馳電子有限公司第13 頁共13 頁version : 1.1 2008 年6 月
十一、封裝尺寸 |
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