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1、M第 1 页 共 9 页图1M6103典型应用电路图概述概述 M6103是一款集成了专门的电流模式 PWM 控制器，并集成了高压功率 MOSFET,适用于高性能、低待机功耗低成本的离线式反激开关电源中。M6103 具有软启动的功能，软启动时间 4MS,优化的 HiccupMode 设计，提高了效率，减低了待机功耗。正常工作时无音频噪声干扰。固定工作频率 65KHZ。内置谐波补偿电路，低的启动电流和工作电流，内置前沿消隐电路。M6103 具有多重保护功能以加强系统可靠性，包括 VDD 欠压锁定保护（UVLO）、过压保护（OVP)及嵌位、逐周期电流限制（OCP）、过载保护（OLP）、图腾柱输出驱动
2、高电平嵌位。所有的保护状态都具有自动重启功能。另外，芯片内置的频率抖动和图腾柱栅极软驱动技术可容易的获得良好的 EMI 性能。特点特点 软启动功能内置 650V4A 功率 MOSFET高效率低待机功耗异优的线电压调整率和负载调整率低启动电流低工作电流短路/开路保护过载过压保护逐周期电流限流芯片供电欠压保护自动重启功能DIP8 封装M第 2 页 共 9 页订购型号封装温度范围包装形式打印M6103DIP-8-40到 105管装 50PCS/管M6103管脚描述管脚位管脚名称功能描述1GNDIC接地脚2VDD-G内置开关MOSFET驱动电源输入端3VDDIC电源输入脚4FB反馈信号输入脚5CS电流
3、采样信号输入脚6,7,8DRAIN内置功率MOS漏极输入端M6103管脚封装图M第 3 页 共 9 页极限参数(注1)注 1：最大极限值是指超出该工作范围，芯片有可能损坏。推荐工作范围是指在该范围内，器件功能正常，但并不完全保证满足个别性能指标。电气参数定义了器件在工作范围内并且在保证特定性能指标的测试条件下的直流和交流电参数规范。对于未给定上下限值的参数，该规范不予保证其精度，但其典型值合理反映了器件性能。注2：温度升高最大功耗一定会减小，这也是由TJMA, JA,和环境温度TA所决定的。最大允许功耗为PDMA= (TJMA- TA)/ JA或是极限范围给出的数字中比较低的那个值。注3：人体
4、模型，100pF电容通过1.5K电阻放电。推荐工作范围符号参数参数范围单位VDS内部高压 MOSFET 漏极到源极的峰值电压-0.3650VICC_MAVCC 引脚最大钳位电流3mAFB辅助绕组的反馈端56.5VCS电流采样端-0.31.5VPDMA功耗(注 2)0.45WJAPN 结到环境的热阻145/WTJ工作结温范围-40 to 150TSTG储存温度范围-55 to 150ESD (注 3)2KV符号参数参数范围单位P1输入电压 85V265V20WP2输入电压 176V265V24WM第 4 页 共 9 页电气参数电气参数(注4, 5)（无特别说明情况下，V(注4, 5)（无特别说明
5、情况下，VCCCC=18 V,T=18 V,TA A=25）=25）符号参数描述条件最小值典型值最大值单位电源电压VCC_ONVCC启动电压VCC上升18VVCC_UVLOVCC 欠压保护阈值VCC下降1214.8VVCC_CLAMPVCC钳位电压20VICC_UVLOVCC 关断电流VCC上 升 ,VCC= VCC-ON- 1V510uAICCVCC 工作电流FOP=10KHz20uAFB 反馈VFB_FALLFB 下降阈值电压FB下降0.2VVFB_HYSFB 迟滞电压FB上升0.15VVFB_OVPFB 过压保护阈值1.6VTON_MA最大导通时间20usTOFF_MIN最小关断时间3u
6、sTOFF_MA最大关断时间100us电流采样VCS_LIMITCS 峰值电压限制1.0VTLEB_CS电流采样前沿消隐时间270nsTDELAY芯片关断延迟200ns环路补偿VREF内部基准电压0.1940.20.206VVCOMP_LOCOMP 下钳位电压1.5VVCOMPCOMP 线性工作范围1.53.9VVCOMP_HICOMP 上钳位电压4.0V功率管 MOSFETRDS_ON功率 MOSFET 导通电阻VGS=18V/IDS=0.5A3M第 5 页 共 9 页符号参数描述条件最小值典型值最大值单位BV_DSS功率 MOS 管击穿电压V_GS=0V/I_DS=250uA650VI_D
7、SS功率 MOS 管漏电流V_GS=0V/V_DS=650V1uA过热调节部分I_REG过热调节温度155C注4：典型参数值为25C下测得的参数标准。注5：规格书的最小、最大规范范围由测试保证，典型值由设计、测试或统计分析保证。M第 6 页 共 9 页内部结构框图内部结构框图基本工作原理描述基本工作原理描述1 启动当 AC 电源输入时，BULK CAP 电容由低电压上升，启动电流（5UA）经启动电阻对 VDD 旁路电容充电。在 未达到 14.8v 之前，内部 UVLO 模块会限制 IC 内部电路无动作，以避免 BULK CAP 电容电能不够时就开始输 出。当 VDD(Pin3)达到 14.8V
8、 之后，UVLO 模块会放开限制到 9.0V,并开始提供 IC 内部电路电源（如振荡、保 护、驱动等）。软启动IC 内部自带 4mS SOft Start 可以有效解决开机时 Vds 电压过冲，减少 MOSFET 压力。2 辅助绕组供电当 VDD（Pin3）达到 14.8v 之后，IC 内部电路开始动作，VDD（Pin3）电压会下降，必须确保辅助线圈的 能量可以来得及完成接手，使 VDD（Pin3）在掉到 9v 之前恢复上升，才能顺利开机工作。因此只要辅助绕组 回路能够更快达到 9.0V 以上电压即可。辅助绕组回路，建议整流管用 FR104，限流电阻 10 欧左右，并确保在输出低载的时候，VD
9、D（Pin3）达到 10.5v-12v。且 AC 264V 的时候达到 9v。以下方面确保满足启动条件的建立：M第 7 页 共 9 页1）IC 内的 Leading Edge Blanking 功能，时间为 270nS,所以在设计时变压器与 MOSFET 的前沿干扰越小越 好。2）次级光耦启动和分流电阻的阻值不要太大，只要维持 PHASE/GAIN 稳定即可，过分干涉 Rise Time 易造 成辅助绕组供电太慢而使启动失败。Rise Time 主要由变压器次级电感量和次级滤波电容决定。3）次级输出负 载电阻是维持辅助线圈上有足够的电压，阻值太小造成损耗大，阻值太大无法维持 VDD 电压。4）
10、辅助线圈设计 以输出电压比例计算：Vo/ Ns=Va/Na 。 其中 Vo 为输出电压， Ns 为次级圈数，Va 为辅助绕组输出电压，Na 为辅助绕组圈数。5）VDD 旁路电容建议采用 4.7UF/50v 以上容量，以免无法维持 VDD 电压，造成开机不顺。图片 1：能工作时 VDD 启动图片 2：不能工作时 VDD 启动辅助绕组建议绕于初级三明治与次级之间，如此可以比较真实的感应次级比例电压。辅助线圈圈数太高， 将造成 VDD（Pin3）的电压超过 M6103 的 OVP 电压（26.5）而被触发保护。VDD 设置建议：100%负载时候 15- 20v，轻载时候 10-12v。M第 8 页
11、共 9 页3 反馈工作原理反馈电路会根据输出负载大小反应在 FB（Pin4)上，FB（Pin4)上电压与内部动作的关系如下：若 FB （Pin4)电压为 3.6v 以上，则 PWM 是工作在 DutyMa 85%情况下；若 FB（Pin4)电压为 1.95v-1.15v 之 间，则 PWM 是工作在降频阶段，最低工作频率不低于 20KHZ（音频范围）；若 FB（Pin4)电压为 1.15v 以 下，PWM 进入 Burst mode 阶段。Burst 的簇群频率是由外部条件决定的，簇群频率越低，则轻载时候 Switching Loss 将更低。在调整 Burst 频率之前，确保外围没有不必要的
12、损耗。4驱动M6103 的 VDD-G(Pin2)外接电阻的选取，涉及到 EMI 、效率、温度等性能。内部驱动 BiCMOS 为 40V 的 制程，使得 VDD(Pin3)不易因为安规测试而被击溃。IC 内部将 GATE 限制于 18V 以下，避免 MOSFET 因 VGS 耐 压不足而被击坏。M6103 中采用的 MOSFET 的耐压值为 650V。综合以上，M6103 的 VDD 到 VDD-G 的电阻推荐 参数一般为 51ohm-510ohm。5保护功能M6103 具有完善的保护功能，除 OVP 与 UVLO 之外，另有 OTP,OLP,SCP 等保护功能。OTP 保护通过 IC 内 部
13、的 OTP 电路进入保护状态，并有自动恢复功能。当 IC 外围电路因环境温度、输入电压、输出负载发生异 常时，造成 IC 温度上升，当温度上升到 155 度左右时候，IC 内部的 OTP 电路开始保护，这时无 PWM 驱动信 号输出，只有温度下降到 125 度左右后，IC 才重新启动工作。OLP 过载保护通过 FB（Pin4）电压值与时间管理，只要 FB（Pin4）超过 5.2v 并维持 68mS 的时间，内 部 OLP 电路进入保护状态。OCP 过流保护通过 IC 内部占空比管理，90V AC 输入时候占空比大，当输入电压上升时占空比变小，IC 内部 Sense 保护电压成比例下降，从而实现高低电压输入时，OCP 保护点大概一致。SOP 短路保护通过采样 VDD（Pin3）的电压值来完成，当 VDD（Pin3）低于 9v 时开启保护功能。.M第 9 页 共 9 页封装信息
