L6598

L6598是一款將諧振變換器與600V的高壓半橋驅動器集成於同一晶片的控制IC，可取代單端諧振變換器和多晶片解決方案，從而可有效地減少元器件數量，簡化高效電源設計。文章介紹了L6598的內部結構、特點、功能、原理及其套用電路。

基本介紹

• 中文名：L6598
• 類型：晶片
• 用途：電子產品
• 靜態工作電流：2毫安

功能結構及工作條件

L6598/L6598D分別採用16腳DIP和SO封裝，圖1所示為其引腳排列是。表1列出了L6598的引腳功能。

L6598的引腳名稱和功能

腳 號	名 稱	功 能
1	Css	軟啟動電容端
2	Rfstart	軟啟動頻率設定（低阻抗電壓源）
3	Cf	振盪器頻率設定
4	Rfmin	最低振盪頻率設定（低阻抗電壓源）
5	OPOUT	檢測運算放大器輸出（低阻抗）
6	OPIN-	檢測運算放大器反相輸入（高阻抗）
7	OPIN+	檢測運算放大器同相輸入（高阻抗）
8	EN1	半橋封鎖使能
9	EN2	半橋非封鎖使能
10	GND	地
11	LVG	低端驅動器輸出
12	Vs	電源電壓，帶內部齊納二極體鉗位
13	N.C.	未連線
14	OUT	高端驅動器參考（半橋輸出）
15	HVG	高端驅動器輸出
16	VBOOT	自舉電源電壓

L6598電源電壓Vs的啟動門限典型值為10.7V，啟動電流為250μA，靜態工作電流是2mA。L6598的Vs腳上的鉗位電壓VCL為15.6V（±1V），在VCL下的最大電源電流Is為25mA。腳16上的最高浮置電源電壓（VBOOT）為618V，腳14上的輸出電壓（高端參考）範圍為-1V～VBOOT-18V，低端輸出最高電壓VLVG為14.6V，高端輸出電壓VHVG的最大範圍為-1V～VBOOT。L6598的最高結溫為150℃，工作環境溫度為-40℃+150℃。

L6598主要由壓控振盪器（VCO）、檢測運算放大器（OP AMP）、兩個帶使能（Enable）輸入的比較器、控制邏輯、高/低端驅動器、自舉驅動器和欠電壓封鎖及軟啟動電路等組成。

表2為L6598的推薦工作條件。表中，VCL的典型值為15.6V。只要保證VBOOT-VOUT<18V，VOUT的範圍可寬達-3V～580V。

L6598的推薦工作條件

參數名稱	符 號	數 值	單 位
電源電壓	Vs	10～VCL	V
高端參考（電壓）	VOUT	-1～（VBOOAT-Vcl）	V
浮置電源幹線電壓	VBOOT	500	V
最高開關頻率	fMAX	400	kH2

功能原理

3.1 軟啟動與振盪器

L6598可提供軟啟動功能。開關頻率從啟動時的fstart偏移到最小值fmin所歷經的時間為軟啟動動周期Tss。

在軟啟動期間，電流Iss對電容Css充電，產生一個斜坡電壓施加到跨導（gm）放大器。於是，電壓信號轉換為扣除了Ifstart後的逐漸增大的電流。由此可見，L6598軟啟動時間取決於Css。

電流IOSC饋送到振盪器的工作原理，IOSC經×4和×8兩次反射（mirrored），在振盪器電容CF上產生一個三角波。振盪器頻率可由下式計算：

fmin=1.41/RfminGF

上式在30kHz～100kHz的頻率範圍內是比較精確的。

3.2 自舉驅動器

以往流行的此類IC為了對自舉（Bootstrap）電容CBOOT充電，需要在Vs腳與VBOOT腳之間外接一技快速恢復型高壓二極體DBOOT。而L6598則採用了如圖5所示的自舉驅動器結構，從而省略了外部的自舉二極體DBOOT。

為了驅動同步的DMOS，利用內部充電泵可獲得比Vs高得多的電壓。與DMOS串聯的二極體用作避免不希望的導通，阻止在電源迅速關斷時因泵電容未能徹底放電而使電流從VBOOT流向Vs。在低端驅動器開通CBOOT再次被充電時，自舉驅動器上將有一個電壓降落，這個電壓降大約為3V（其中二極體壓降按0.6V計）。

高/低端驅動器可為外部功率MOSFET或IGBT提供最佳的柵極驅動，驅動器電流分別為源電流250mA和灌電流450mA。L6598的內部邏輯能保證有一個最小的死區時間，以避免功率MOSFET出現跨越導通。

3.3 運算放大器

L6598內的運算放大器可提供低輸出阻抗、寬頻、高輸入阻抗和寬共模範圍，這些特點有利於實現保護或閉環控制。其輸出可以連線到Rfmin腳，以調節振盪器頻率。

3.4 比較器

兩個CMOS比較器可用來執行保護功能。L6598能夠識別在比較器輸入端上的200ns寬度的短脈衝。如果檢測到ENI輸入端出現0.6V的門限電壓脈衝，L6598即進入閉鎖關斷狀態，此時振盪器停止振盪，LCG和HVG均為低電平。一旦故障解除，器件將重新開始正常工作程式。EN2輸入帶有一個1.2V的門限，一旦腳9上電壓達到1.2V，則比較器被觸發而重新開始軟啟動程式。