意法半導體L6561D直流/直流開關穩壓器中文資料

一、型號與類型

L6561D是意法半導體（STMicroelectronics）生產的一款高性能直流/直流（DC-DC）開關穩壓器。該芯片以其出色的功率因數校正（PFC）能力和廣泛的輸入電壓適應性，在電源管理領域得到了廣泛應用。L6561D屬于過渡模式（Transition Mode）PFC控制器，采用SOIC-8封裝，適用于多種需要高效電源轉換的應用場景。

　　廠商名稱：ST意法半導體

　　元件分類：功率因數校正PFC

　　中文描述： 直流/直流開關穩壓器,可調,18V輸入,400mA輸出,SOIC-8

　　英文描述： L6561D,Power Factor Controller,18V,8-Pin,SOIC

　　數據手冊：http://www.tongliao8.com/data/k01-467025-L6561D013TR.html

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　　L6561D概述

　　L6561D是一款過渡模式的功率因素校正器。它與標準版本完全兼容，它有一個性能優越的倍增器，使該器件能夠在寬輸入電壓范圍的應用中工作，并具有出色的THD。此外，啟動電流已減少到幾十毫安，并且在ZCD引腳上實現了禁用功能，保證了待機模式下的低電流消耗。該芯片采用混合BCD技術，具有微功耗啟動電流、1%精確內部參考電壓、軟輸出過壓保護、無需外部低通濾波器的電流感應等優點，非常低的工作靜態電流使功率耗散最小化。圖騰柱輸出級能夠驅動功率MOS或IGBT，源電流和灌注電流為±400mA。

　　非常精確的可調輸出過壓保護

　　非常低的工作電源電流(典型值4mA)

　　內部啟動定時器

　　芯片上的電流感應濾波器

　　禁用功能

　　過渡模式操作

　　應用

　　電源管理

　　L6561D中文參數

　　電源電壓最小值:11V

　　電源電壓最大值:18V

　　啟動電流:50?A

　　工作電源電流:4mA

　　控制器芯片封裝類型:SOIC

　　針腳數:8引腳

　　占空比(%):-

　　頻率:1MHz

　　工作溫度最小值:-40°C

　　工作溫度最高值:150°C

　　L6561D引腳圖

二、工作原理

L6561D作為一款開關穩壓器，其工作原理基于脈沖寬度調制（PWM）技術，通過控制內部功率開關（如MOSFET或IGBT）的導通與關斷時間，實現輸入電壓到輸出電壓的高效轉換。具體來說，L6561D通過檢測輸入電壓和電流，利用內部的乘法器和電壓調節器，調整PWM信號的占空比，從而控制開關器件的開關狀態，使輸出電壓穩定在預設值。

在過渡模式下，L6561D能夠在不同的負載條件下自動調整工作模式，以優化效率和功率因數。當負載較輕時，芯片會采用較低的開關頻率以減少功耗；而當負載較重時，則會提高開關頻率以保持輸出電壓的穩定。此外，L6561D還具備軟啟動、過壓保護、欠壓鎖定（UVLO）和過流保護等多種保護功能，確保電路的安全穩定運行。

三、特點

1. 高效能：L6561D通過先進的PWM控制技術和優化的電路設計，實現了高效率的電源轉換，降低了能量損耗。

2. 寬輸入電壓范圍：該芯片支持11V至18V的寬輸入電壓范圍，適用于全球不同電壓標準的應用場景。

3. 功率因數校正：L6561D具備出色的功率因數校正能力，能夠顯著提高交流電源的功率因數，降低無功功率消耗，優化能源使用效率。

4. 低啟動電流：芯片啟動電流低至幾十微安，有助于降低待機模式下的功耗。

5. 內置保護功能：包括過壓保護、欠壓鎖定、過流保護等，確保電路在各種異常情況下都能安全穩定運行。

6. 小型化設計：采用SOIC-8封裝，體積小、重量輕，便于在緊湊的設備中集成。

7. 易于使用：L6561D提供了豐富的控制選項和靈活的接口設計，便于設計者根據具體需求進行電路配置和調試。

四、應用

L6561D因其卓越的性能和廣泛的應用范圍，在多個領域得到了大量應用：

1. LED照明系統：鑒于L6561D在電流控制和低功耗方面的出色表現，它非常適合用于LED照明驅動電源的設計。通過精確控制LED的電流和電壓，確保LED設備的高效運行和延長使用壽命，同時保持高光效。

2. 小型開關電源：對于小型家用電器和移動設備，L6561D能夠提供高效的電源轉換解決方案。其小型化設計和高效能特點，支持更緊湊的設備設計，滿足現代電子產品對小型化和高效能的雙重需求。

3. 電視與電腦顯示器：在電視和電腦顯示器等大功率電子設備中，L6561D的功率因數校正功能尤為重要。通過改善輸入電流與電壓的相位對齊，有效降低無功功率消耗，提高能源使用效率。

4. 工業電源設備：在大型工業電源設備中，L6561D的寬輸入電壓范圍和高效能特點，使其能夠在不同電壓標準下穩定工作，為設備提供可靠的電源支持。

五、參數

以下是L6561D的主要技術參數：

• 電源電壓（DC）：11V ~ 18V（最大18V）

• 輸出電壓：可調，具體值取決于外部電路設計

• 輸出電流：最大400mA

• 頻率：1MHz（具體頻率可能因應用而異）

• 額定功率：650mW

• 耗散功率：650mW

• 工作溫度：-40℃ ~ 150℃（注意：實際工作溫度范圍可能因封裝和散熱條件而異）

• 封裝：SOIC-8

• 引腳數：8

• 控制方式：電流模式PWM控制

• 保護功能：過壓保護、欠壓鎖定、過流保護等

六、總結

L6561D作為意法半導體生產的一款高性能直流/直流開關穩壓器，以其高效能、寬輸入電壓范圍、功率因數校正能力和豐富的保護功能，在LED照明、小型開關電源、電視與電腦顯示器以及工業電源設備等多個領域得到了廣泛應用。通過深入理解L6561D的工作原理、特點以及詳細的參數，我們可以進一步探討其在具體設計中的應用技巧和注意事項，以便更好地發揮其性能優勢。

七、設計應用技巧

1. 布局與布線：

• 在設計電路時，應確保L6561D及其周邊元件的布局合理，以減少電磁干擾（EMI）和信號噪聲。特別是高頻開關元件和濾波元件的布局，應盡可能緊湊且遠離敏感電路。

• 布線時，注意保持信號線的短而直，避免長距離平行走線以減少耦合干擾。同時，對于高頻信號線，應使用適當的屏蔽措施。

2. 電源濾波：

• 輸入電源端應配置足夠的濾波電容，以濾除輸入電壓中的高頻噪聲和紋波。濾波電容的選擇應綜合考慮容量、ESR（等效串聯電阻）和ESL（等效串聯電感）等參數。

• 輸出端同樣需要配置濾波電路，以確保輸出電壓的穩定性和紋波抑制能力。輸出濾波電容的選擇應根據負載特性和輸出電壓要求來確定。

3. 保護電路設計：

• 充分利用L6561D內置的過壓保護、欠壓鎖定和過流保護功能，但也需要根據實際應用場景設計外部保護電路，以提高系統的可靠性和安全性。例如，可以添加外部保險絲以防止短路故障時的大電流沖擊。

• 對于過流保護，除了依賴L6561D的內部機制外，還可以設計電流檢測電路，并在檢測到過流時及時關斷開關元件。

4. 散熱設計：

• 雖然L6561D的功耗相對較低，但在高負載或高溫環境下仍需關注其散熱問題。確保芯片與散熱片之間的良好接觸，并使用適當的熱導材料以提高散熱效率。

• 在設計PCB時，應合理安排散熱片的布局和尺寸，以確保足夠的散熱面積和空氣流通。

5. 調試與優化：

• 在電路調試過程中，應逐步調整PWM信號的占空比和頻率等參數，以觀察輸出電壓和電流的變化情況。通過不斷優化這些參數，可以實現更高的轉換效率和更好的穩定性。

• 使用示波器等測試儀器對關鍵信號進行監測和分析，以便及時發現并解決問題。

八、注意事項

1. 靜電防護：

• 在處理L6561D等半導體器件時，應注意靜電防護。避免直接接觸芯片引腳或將其暴露在靜電環境中，以防止靜電放電（ESD）損壞芯片。

2. 電源極性：

• 確保輸入電源的正負極性正確無誤。錯誤的極性連接可能導致芯片損壞或電路故障。

3. 電壓與電流限制：

• 在設計電路時，應確保輸入電壓和電流不超過L6561D的規格限制。同時，也應考慮負載的電壓和電流需求，以確保電路的穩定性和可靠性。

4. 環境適應性：

• 根據實際應用場景選擇合適的封裝和散熱方案。對于高溫、高濕或振動等惡劣環境，應采取相應的防護措施以提高電路的適應性和可靠性。

5. 合規性：

• 在設計電源電路時，應遵守相關的電氣安全標準和法規要求。確保電路符合EMC（電磁兼容性）和EMI（電磁干擾）等標準的規定，以避免對周圍設備造成干擾或損害。

綜上所述，L6561D作為一款高性能的直流/直流開關穩壓器，在多個領域具有廣泛的應用前景。通過深入理解其工作原理、特點、參數以及設計應用技巧和注意事項，我們可以更好地發揮其性能優勢，為電子設備提供穩定、高效、可靠的電源支持。