FAN7602CN [ONSEMI]
用于反激转换器的绿色模式 PWM 控制器，65KHz;
| 型号： | FAN7602CN |
| 厂家： | 
ONSEMI |
| 描述： | 用于反激转换器的绿色模式 PWM 控制器，65KHz 控制器 开关 光电二极管 转换器 |
| 文件： | 总19页 (文件大小：681K) |
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2013 年12 月
FAN7602C
绿色电流模式PWM 控制器
特性
说明
绿色电流模式PWM 控制器
电磁干扰小的随机频率波动
内部高压启动开关
FAN7602C 是一款绿色电流模式脉宽调制 (PWM) 控制器。
它特别为离线适配器应用设计；DVDP、VCR、LCD 监视
器应用；以及辅助电源。
内部高压启动开关和间歇模式运行降低了待机模式下的功
耗。因此，当输入线路电压为 265 VAC 并且负载为 0.5 W
时，输入功率不到 1 W。空载条件下，输入功率可低于
0.15 W。
间歇模式运行
线路电压前馈限制最大功率
线路欠压保护
闩锁保护和内部软启动(10 ms) 功能
过载保护(OLP)
最大功率可使用功率限制功能限制为恒定，不受线路电压
变化影响。
过压保护(OVP)
开关频率不固定，具有随机频率波动。
过温保护(OTP)
FAN7602C 包含多种保护功能维持系统稳定，内部软启动
防止输出电压的启动冲击。
低工作电流：1 mA（典型值）
采用8 引脚SOP 封装
应用
适配器
LCD 监视器电源
辅助电源
相关资源
AN-6014-绿色电流模式PWM 控制器（不含AN-6014
中频率波动部分）
订购信息
器件编号
工作结温
封装
包装方法
卷带
顶标
FAN7602CMX
-40°C 至+150°C
8- 引脚紧凑封装(SOP)
FAN7602C
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FAN7602C • Rev. 1.0.1
典型应用示意图
图 1. 典型反激式应用
内部原理简图
VSTR
8
6
VCC
LUVP
OLP
1
LUVP
OVP
Auto Restart
Protection
SS End
19V
2V/1.5V
TSD
5V Ref
OVP
12V/8V
Reset
Circuit
Latch
Protection
Latch
UVLO
VCC
Driver
Circuit
SS End
10ms
Soft-Start
OUT
5
Plimit
Offset
PWM
Block
OSC
Delay
Circuit
3 CS/FB
Random
0.95V/0.88V
Latch/
Plimit
Latch
2
PWM+
Power Limit
OLP
OLP
Soft-
Start
4V
Plimit
Offset
Plimit
Offset
Plimit
Offset
Generator
4 GND
Soft-Start
图 2. 功能框图
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2
引脚设置
图 3. 引脚设置（俯视图）
引脚定义
引脚号
名称
说明
1
LUVP
线路欠压保护引脚。当输入电压低于额定输入电压范围时，该引脚用来保护器件。
闩锁保护和功率限制引脚。当引脚电压超过4 V，闩锁保护就会生效。当VCC 电压低于5 V
时，闩锁保护就会重置。使用功率限制功能时，OCP 电平随着引脚电压升高而降低。
2
3
4
Latch/Plimit
CS/FB
电流检测与反馈引脚。该引脚用于检测MOSFET 电流，供电流模式PWM 和OCP 使用。
通过一个外部RC 滤波器添加输出电压反馈信息和电流检测信息。
接地引脚。该引脚作为所有引脚的地。为了保证正确运行，应该隔离信号接地和功率接
地。
GND
栅极驱动输出引脚。该引脚是一个输出引脚，用于驱动外部MOSFET。峰值源电流是
5
OUT
450 mA、峰值灌电流是600 mA。为了保证正确运行，必须尽量减少栅极驱动中的杂散电
感。
6
7
VCC
NC
供电引脚。IC 工作电流和MOSFET 驱动电流均通过此引脚提供。
无连接。
启动引脚。该引脚用来在IC 启动时为其提供工作电流。启动后，内部JFET 关断，以减少
功耗。
8
VSTR
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3
绝对最大额定值
应力超过绝对最大额定值可损坏器件。在超出推荐的工作条件之后，该器件可能无法正常工作，所以不建议让器件在这
些条件下承受应力。此外，在超过推荐的工作条件下工作过久会影响器件的可靠性。绝对最大额定值仅为耐压值。
符号
VCC
参数
最小值 最大值 单位
电源电压
25
V
mA
V
IO
输出电流
-600
-0.3
-0.3
-0.3
+450
20.0
10.0
10.0
600
VCS/FB
VLUVP
VLatch
VSTR
CS/FB 输入电压
LUVP 输入电压
Latch/Plimit 输入电压
VSTR 输入电压
结温
V
V
V
+150
+150
+150
1.2
TJ
°C
建议工作结温
存储温度范围
功耗
-40
-55
TSTG
PD
°C
W
人体放电模型，JESD22-A114
元件充电模型，JESD22-C101
3500
2000
ESD
静电放电能力
V
热阻测试
符号
θJA
参数
数值
单位
热阻(1)，结至环境
150
°C/W
注：
1. 有关测试环境和PCB 类型，请参考JESD51-2 和JESD51-10。
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4
电气特性
除非另有说明，VCC = 14 V 且TA = -25°C~125°C。
符号
启动部分
ISTR
参数
条件
最小值 典型值 最大值 单位
VSTR 启动电流
VSTR = 30 V，TA = 25°C
0.7
1.0
1.4
mA
欠压锁定部分
Vth_start
启动阈值电压
停止阀值电压
UVLO 滞回
VCC 升高
VCC 降低
11
7
12
8
13
9
V
V
V
Vth_stop
HY_UVLO
3.6
4.0
4.4
供电部分
IST
ICC
启动电源电流
工作电源电流
TA = 25°C
250
1.0
320
1.5
µA
输出未开关
mA
软启动部分
tSS
软启动时间(2)
5
10
15
73
ms
PWM 部分
fOSC
工作频率
VCS/FB = 0.2 V，TA = 25°C
59
0.9
70
65
±3
kHz
kHz
V
频率波动(2)
ΔfOSC
VCS/FB1
tD
CS/FB 阈值电压
输出传播延迟(2)
最大占空比
最小占空比
TA = 25°C
1.0
100
75
1.1
150
80
0
ns
%
DMAX
DMIN
%
间歇模式阶段
VCS/FB2
VCS/FB3
功率限制部分
KPlimit
间歇模式导通阈值电压
间歇模式关断阈值电压
TA = 25°C
TA = 25°C
0.84
0.77
0.95
0.88
1.06
0.99
V
V
补偿增益
VLatch/Plimit = 2 V，TA = 25°C
0.12
11.5
0.16
0.20
输出阶段
VOH
输出高电平
输出低电平
上升时间(2)
下降时间(2)
TA = 25°C，Isource = 100 mA
TA = 25°C，Isink = 100 mA
TA = 25°C，CL = 1 nF
12.0
1.0
45
14.0
2.5
V
VOL
V
tR
150
150
ns
tF
TA = 25°C，CL= 1 nF
35
ns
接下页…
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5
电气特性(续)
除非另有说明，VCC = 14 V 且TA = -25°C~125°C。
符号
保护部分
VLATCH
tOLP
参数
条件
最小值 典型值 最大值 单位
闩锁电压
3.6
20
30
4.0
22
37
0
4.4
24
V
ms
ms
V
过载保护时间(2)
tOLP_ST
VOLP
启动时的过载保护时间
过载保护电平
44
0.1
2.1
1.6
20
VLUVPoff
VLUVPon
VOVP
线路欠压保护接入至断开
线路欠压保护断开至接入
过压保护
TA = 25°C
TA = 25°C
TA = 25°C
1.9
1.4
18
2.0
1.5
19
170
60
V
V
V
TSD
°C
°C
关断温度(2)
HYS
注：
2. 该参数由设计保证、未100% 经生产测试。
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6
典型性能特征
1.20
1.15
1.10
1.05
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
1.20
1.15
1.10
1.05
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
-50
-25
0
25
50
75
100
125
-50
-25
0
25
50
75
100
125
图 4. 启动阈值电压与温度的关系
图 5. 停止阈值电压与温度的关系
1.20
1.40
1.30
1.20
1.10
1.00
0.90
0.80
0.70
0.60
1.15
1.10
1.05
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
-50
-25
0
25
50
75
100
125
-50
-25
0
25
50
75
100
125
图 6. UVLO 滞回与温度的关系
图 7. 启动阀值电流与温度的关系
1.50
1.40
1.30
1.20
1.10
1.00
0.90
0.80
1.20
1.15
1.10
1.05
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
-50
-25
0
25
50
75
100
125
-50
-25
0
25
50
75
100
125
图 8. 工作电源电流与温度的关系
图 9. VSTR 启动电流与温度的关系
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7
典型性能特征（续）。
1.20
1.15
1.10
1.05
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
1.20
1.15
1.10
1.05
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
CSFB2
CSFB3
-50
-25
0
25
50
75
100
125
-50
-25
0
25
50
75
100
125
Temperature [°C]
图 10.
间歇模式开启/退出电压与温度的关系
图 11.
工作频率与温度的关系
1.20
1.15
1.10
1.05
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
1.20
1.15
1.10
1.05
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
-50
-25
0
25
50
75
100
125
-50
-25
0
25
50
75
100
125
Temperature [°C]
Temperature [°C]
图 12. 补偿增益与温度的关系
图 13.
最大占空比与温度的关系
1.20
1.15
1.10
1.05
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
1.20
1.15
1.10
1.05
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
-50
-25
0
25
50
75
100
125
-50
-25
0
25
50
75
100
125
Temperature [°C]
Temperature [°C]
图 14.
过压保护(OVP) 电压与温度的关系
图 15.
闩锁电压与温度的关系
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FAN7602C • Rev. 1.0.1
8
典型性能特征（续）
1.20
1.15
1.10
1.05
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
1.20
1.15
1.10
1.05
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
-50
-25
0
25
50
75
100
125
-50
-25
0
25
50
75
100
125
Temperature [°C]
Temperature [°C]
图 16. LUVP 接入至断开电压与温度的关系
图 17.
LUVP 断开至接入电压与温度的关系
1.20
1.15
1.10
1.05
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
-50
-25
0
25
50
75
100
125
图 18.
CS/FB 阈值电压与温度的关系
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FAN7602C • Rev. 1.0.1
9
应用信息
1. 启动电路和软启动模块
FAN7602C 包含一个启动开关，用于减少传统PWM 转换
器外部启动电路的功耗。若连接交流线路，内部启动电路
以 0.9 mA 的电流向 VCC 电容器充电。IC启动 15 ms 后，
启动开关被关断，如图 19 所示. 当 VCC 电压达到开启阀
值电压 12 V 时，软启动功能开始工作；当内部软启动电
压达到 1 V 时，软启动功能停止工作。如果 VCC 电压降至
最低工作电压 8 V，则内部启动电路重新开始向 VCC 电容
充电。欠压锁定 (UVLO) 模块会关断输出驱动电路和某些
模块，从而减少 IC 工作电流，同时内部软启动电压降为
零。如果 VCC 电压达到开启阀值电压，IC 再次开始开关
过程，并且软启动模块也开始工作。
图 20.
频率波动的波形
在软启动期间，脉宽调制(PWM) 比较器将 CS/FB 引脚电
压与软启动电压进行比较。软启动电压从 0.5 V 开始、在
1 V 截止；软启动时间是 10 ms。当软启动电压达到
1.3 V 时，启动开关被关断。
3. 电流感测和反馈模块
FAN7602C 仅通过一个引脚（引脚 3）为电流模式 PWM
进行输出电压反馈和电流感测。为了使用一个引脚实现两
个功能，去除了对电流感测噪声进行滤波的内部前沿消隐
(LEB) 电路，因为需要添加外部 RC 滤波电路来增加输出
电压反馈信息和电流感测信息。
图 21 显示电流感测和反馈电路。RS是用于感测开关电流
的电流感测电阻。电流感测信息通过由 RF 和 CF 组成的
RC 滤波器进行滤波。IFB 根据输出电压反馈信息，向 CF
充电或停止充电，从而调整补偿电压。如果 IFB 为零，就
通过RF 和RS 对CF 放电来降低补偿电压。
图 19.
启动电流与VCC 电压
2. 振荡器模块
振荡器频率在内部设置，因而 FAN7602C 具有随机频率
波动功能。
开关电源的开关频率波动可将电磁干扰能量分布在比 EMI
测试设备测量的带宽更宽的频率范围内，从而降低 EMI。
EMI 减小量直接与频率变化范围相关。频率变化范围在内
部已固定；但通过外部反馈电压和内部自由运行的振荡器
的组合来随机选择。通过随机选择开关频率，可有效地将
EMI 噪音散布在开关频率附近，并允许使用较为经济的电
感代替交流输入线路滤波器来满足国际上对 EMI 的要
求。
图 21.
电流感测及反馈电路
图 22 显示了 CS/FB 引脚的典型电压波形。将电流感测波
形加到补偿电压，如图 22 所示。将 CS/FB 引脚电压与
PWM（即 1 V -Plimit 偏移）进行比较。如果 CS/FB 电压
等于 PWM+，则输出驱动关断。如果反馈补偿电压低则
增加开关导通时间。如果反馈补偿电压高则减少开关导通
时间。这样就能根据输出负载状况控制占空比。通常来
说，最大输出功率会随着输入电压增大而增大，这是因为
开关导通期间的电流斜率增大。
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FAN7602C • Rev. 1.0.1
10
为了持续限制转换器的输出功率，FAN7602C 中增加了功
率限制功能。通过 Latch/Plimit 引脚感测转换器输入电
压，将 Plimit 补偿电压从 1 V 中减去。如图 22 所示，将
Plimit 补偿电压从 1 V 中减去后，使得开关导通时间随
Plimit 补偿电压升高而降低。如果转换器输入电压升高，
则开关导通时间减少，从而保持输出功率恒定。补偿电压
与 Latch/Plimit 引脚电压成正比，增益为 0.16。如果
Latch/Plimit 电压为1 V，则补偿电压为0.16 V。
5. 保护模块
FAN7602C 包含几个保护功能，用于提高系统可靠性。
5.1 过载保护(OLP)
FAN7602C 具有过载保护功能。若输出负载高于额定输出
电流，则输出电压降低，且反馈误差放大器进入饱和态。
代表反馈信息的 CS/FB 电压偏移几乎为零。如图 24 所
示，当内部时钟信号为高电平时，CS/FB 电压与 50 mV
参考电压进行比较，若该电压低于 50 mV，则 OLP 计时
器开始计数。如果 OLP 状况持续 22 ms，则计时器生成
OLP 信号。该保护功能由 UVLO 重置。软启动完成后即
启用OLP 模块。
1V
Power Limit
图 24.
5.2 线路欠压保护
过载保护电路
Offset
PWM+
CS/FB
FB
Offset
如果转换器输入电压低于最小工作电压，转换器输入电流
会增大太多，导致元件故障。因此，如果输入电压为低电
平，转换器应该受到保护。LUVP 电路采用 LUVP 引脚感
测输入电压，如果该电压低于 2 V，会生成 LUVP 信号。
比较器有 0.5 V 的滞环。如果生成 LUVP 信号，则关断输
出驱动模块，输入电压反馈环路饱和，并且如果 LUVP 状
况持续超过22 ms，OLP 功能开始起作用。
GND
On Time
(b) High Power Limit Offset Case
图 22.
CS/FB 引脚电压波形
4. 间歇模式模块
FAN7602C 包含间歇模式模块，用于减少轻载和空载状况
下的功耗。在间歇模式下，滞回比较器检测 Burst+ 的补
偿电压，如图 23 所示。Burst+ 是 CS/FB 电压和 Plimit
补偿电压之和。当 Burst+ 的补偿电压高于 0.95 V 时，
FAN7602C 进入间歇模式，当补偿电压低于 0.88 V 时，
退出间歇模式。补偿电压是在开关关断期间感测到的。
−
+
图 25.
线路UVP 电路
5.3 闩锁保护
闩锁保护功能通过 Latch/Plimit 引脚保护系统，防止出现
异常状况。Latch/Plimit 引脚可用于输出过压保护和/或其
它保护功能。如果某外部电路使 Latch/ Plimit 引脚电压超
过 4 V，则关断集成电路。VCC 电压低于 5 V 时则闩锁功
能重置。
+
−
5.4 过压保护(OVP)
图 23.
间歇模式模块
如果 VCC 电压达到 19 V，则集成电路关断，而当 VCC 电
压低于5 V 时，OVP 保护功能重置。
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FAN7602C • Rev. 1.0.1
11
6. 输出驱动模块
FAN7602C 包含单个图腾柱输出级来驱动功率 MOSFET。
典型上升和下降时间分别是 45 ns 和 35 ns，且负载为
1 nF，此时驱动输出分别为最高的 450 mA 的源电流和
600 mA 的灌电流。
典型应用电路
应用
输出功率
输入电压
输出电压
适配器
48 W
通用输入(85 ~ 265 VAC
)
12 V
特性
.
.
低待机功耗（< 0.15 W，需265 VAC）
恒稳输出功率控制
关键设计要点
.
.
.
.
.
所有IC 相关元件都应该尽可能地靠近IC 放置，尤其是C107 和C110。
如果R106 值太低，可能存在次谐波振荡。
在设计R109 时应该多加注意，确保当空载状况下输入电压为265 VAC 时、VCC 电压应超过8 V。
在设计R110 时应该多加注意，确保在满载状况下输入电压为85 VAC 时、VCC 电压必须低于OVP 电平。
设计R103 时应确保当输出短接时，MOSFET VDS 电压不能超过最大额定值。
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12
1. 原理图
图 26.
原理图
2. 变压器简图
1
2
12
Ns
3mm
3mm
Np2
Np2
NVcc
9
Shied
5
Np1
Shield
Ns
3
5
Shield
Np1
Shied
5
NVcc
6
图 27. 变压器简图
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3. 绕组规格
编号
引脚(S → F)
3 → 2
绕线
0.3φ x 2
匝数
绕线方式
Np1
31
螺线管绕制
绝缘：聚酯胶带，厚度t = 0.03 mm，2 层
屏蔽
绝缘：聚酯胶带，厚度t = 0.03 mm，2 层
Ns 12 → 9
绝缘：聚酯胶带，厚度t = 0.03 mm，2 层
屏蔽
绝缘：聚酯胶带，厚度t = 0.03 mm，2 层
NVcc 6 → 5
绝缘：聚酯胶带，厚度t = 0.03 mm，2 层
Np2 2 → 1
5
铜箔
0.65φ x 3
铜箔
0.9
10
不短接
螺线管绕制
不短接
5
0.9
10
0.2φ x 1
0.3φ x 2
螺线管绕制
螺线管绕制
31
外层绝缘聚酯胶带，厚度t = 0.03 mm，2 层
4. 电气特性
引脚
技术规格
评论
电感量
电感量
1 - 3
1 - 3
607 µH
15 µH
100 kHz，1 V
9 - 12 短接
5. 磁芯和骨架
磁芯：EER2828
骨架：EER2828
Ae (mm2)：82.1
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6. 电路部件清单示例
部件
数值
备注
部件
数值
备注
保险丝
电容
FUSE
1 A/250 V
NTC
C101
C102
220 nF / 275 V
150 nF / 275 V
102 / 1 kV
盒式电容
盒式电容
陶瓷
RT101
5D-9
C103，C104
电阻
C105
C106
150 µF / 400 V
103 / 630 V
271
电解电容器
薄膜
R102，R112
R103
10 MΩ
56 kΩ
150 Ω
1 kΩ
1/4 W
1/2 W
1/4 W
1/4 W
1/2 W
1/4 W
1/4 W
1/4 W
1/4 W
C107
陶瓷
R104
C108
103
陶瓷
R105
C109
22 µF / 25 V
473
电解电容器
陶瓷
R106
0.5 Ω
56 kΩ
10 kΩ
0 Ω
C110
R107
C201，C202
C203
1000 µF / 25 V
102
电解电容器
陶瓷
R108
R109
C204
102
陶瓷
R110
1 kΩ
C222
222 / 1 kV
陶瓷
R111
R113
R114
R201
R202
R203
R204
R205
R206
R207
6 kΩ
180 kΩ
50 kΩ
1.5 kΩ
1.2 kΩ
20 kΩ
27 kΩ
7 kΩ
1/4 W
1/4 W
1/4 W
1/4 W
1/4 W
1/4 W
1/4 W
1/4 W
1/2 W
1/4 W
MOSFET
FQPF8N60C
Diode
Q101
飞兆半导体
D101，D102
D103
UF4007
1N5819
FYPF2010DN
1N4744
KBP06
飞兆半导体
飞兆半导体
飞兆半导体
飞兆半导体
飞兆半导体
D202，D204
ZD101，ZD201
BD101
10 Ω
TNR
10 kΩ
IC
R101
471
470 V
滤波器
IC101
IC201
FAN7602C
飞兆半导体
飞兆半导体
飞兆半导体
LF101
L201
23 mH
0.8 A
4.2 A
KA431
10 µH
OP1，OP2
H11A817B
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7. PCB 布局
Minimize Leakage
Inductance
DC
Link
Minimize Loop Area
Pulsating High Current
8
7
6
5
VSTR
NC
VCC
OUT
Latch/P
limit
LUVP
1
CS/FB
3
GND
4
2
Separate Power
and Signal Ground
Place these caps.
close to the IC
Signal Level Low Current
图 28.
PCB 推荐布局
8. 性能数据
85 VAC
110 VAC
220 VAC
265 VAC
空载下的输入功率
72 mW
760 mW
4.73 A
76 mW
760 mW
5.07 A
92 mW
785 mW
5.11 A
107 mW
805 mW
4.91 A
负载为0.5 W 时的输入功率
过载保护点
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specifications can and do vary in different applications and actual performance may vary over time. All operating parameters, including “Typicals” must be validated for each customer
application by customer’s technical experts. ON Semiconductor does not convey any license under its patent rights nor the rights of others. ON Semiconductor products are not
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