意法半导体L6561D直流/直流开关稳压器中文资料

一、型号与类型

L6561D是意法半导体（STMicroelectronics）生产的一款高性能直流/直流（DC-DC）开关稳压器。该芯片以其出色的功率因数校正（PFC）能力和广泛的输入电压适应性，在电源管理领域得到了广泛应用。L6561D属于过渡模式（Transition Mode）PFC控制器，采用SOIC-8封装，适用于多种需要高效电源转换的应用场景。

　　厂商名称：ST意法半导体

　　元件分类：功率因数校正PFC

　　中文描述： 直流/直流开关稳压器,可调,18V输入,400mA输出,SOIC-8

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

　　数据手册：https://www.iczoom.com/data/k01-467025-L6561D013TR.html

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　　L6561D概述

　　L6561D是一款过渡模式的功率因素校正器。它与标准版本完全兼容，它有一个性能优越的倍增器，使该器件能够在宽输入电压范围的应用中工作，并具有出色的THD。此外，启动电流已减少到几十毫安，并且在ZCD引脚上实现了禁用功能，保证了待机模式下的低电流消耗。该芯片采用混合BCD技术，具有微功耗启动电流、1%精确内部参考电压、软输出过压保护、无需外部低通滤波器的电流感应等优点，非常低的工作静态电流使功率耗散最小化。图腾柱输出级能够驱动功率MOS或IGBT，源电流和灌注电流为±400mA。

　　非常精确的可调输出过压保护

　　非常低的工作电源电流(典型值4mA)

　　内部启动定时器

　　芯片上的电流感应滤波器

　　禁用功能

　　过渡模式操作

　　应用

　　电源管理

　　L6561D中文参数

　　电源电压最小值:11V

　　电源电压最大值:18V

　　启动电流:50?A

　　工作电源电流:4mA

　　控制器芯片封装类型:SOIC

　　针脚数:8引脚

　　占空比(%):-

　　频率:1MHz

　　工作温度最小值:-40°C

　　工作温度最高值:150°C

　　L6561D引脚图

二、工作原理

L6561D作为一款开关稳压器，其工作原理基于脉冲宽度调制（PWM）技术，通过控制内部功率开关（如MOSFET或IGBT）的导通与关断时间，实现输入电压到输出电压的高效转换。具体来说，L6561D通过检测输入电压和电流，利用内部的乘法器和电压调节器，调整PWM信号的占空比，从而控制开关器件的开关状态，使输出电压稳定在预设值。

在过渡模式下，L6561D能够在不同的负载条件下自动调整工作模式，以优化效率和功率因数。当负载较轻时，芯片会采用较低的开关频率以减少功耗；而当负载较重时，则会提高开关频率以保持输出电压的稳定。此外，L6561D还具备软启动、过压保护、欠压锁定（UVLO）和过流保护等多种保护功能，确保电路的安全稳定运行。

三、特点

1. 高效能：L6561D通过先进的PWM控制技术和优化的电路设计，实现了高效率的电源转换，降低了能量损耗。

2. 宽输入电压范围：该芯片支持11V至18V的宽输入电压范围，适用于全球不同电压标准的应用场景。

3. 功率因数校正：L6561D具备出色的功率因数校正能力，能够显著提高交流电源的功率因数，降低无功功率消耗，优化能源使用效率。

4. 低启动电流：芯片启动电流低至几十微安，有助于降低待机模式下的功耗。

5. 内置保护功能：包括过压保护、欠压锁定、过流保护等，确保电路在各种异常情况下都能安全稳定运行。

6. 小型化设计：采用SOIC-8封装，体积小、重量轻，便于在紧凑的设备中集成。

7. 易于使用：L6561D提供了丰富的控制选项和灵活的接口设计，便于设计者根据具体需求进行电路配置和调试。

四、应用

L6561D因其卓越的性能和广泛的应用范围，在多个领域得到了大量应用：

1. LED照明系统：鉴于L6561D在电流控制和低功耗方面的出色表现，它非常适合用于LED照明驱动电源的设计。通过精确控制LED的电流和电压，确保LED设备的高效运行和延长使用寿命，同时保持高光效。

2. 小型开关电源：对于小型家用电器和移动设备，L6561D能够提供高效的电源转换解决方案。其小型化设计和高效能特点，支持更紧凑的设备设计，满足现代电子产品对小型化和高效能的双重需求。

3. 电视与电脑显示器：在电视和电脑显示器等大功率电子设备中，L6561D的功率因数校正功能尤为重要。通过改善输入电流与电压的相位对齐，有效降低无功功率消耗，提高能源使用效率。

4. 工业电源设备：在大型工业电源设备中，L6561D的宽输入电压范围和高效能特点，使其能够在不同电压标准下稳定工作，为设备提供可靠的电源支持。

五、参数

以下是L6561D的主要技术参数：

• 电源电压（DC）：11V ~ 18V（最大18V）

• 输出电压：可调，具体值取决于外部电路设计

• 输出电流：最大400mA

• 频率：1MHz（具体频率可能因应用而异）

• 额定功率：650mW

• 耗散功率：650mW

• 工作温度：-40℃ ~ 150℃（注意：实际工作温度范围可能因封装和散热条件而异）

• 封装：SOIC-8

• 引脚数：8

• 控制方式：电流模式PWM控制

• 保护功能：过压保护、欠压锁定、过流保护等

六、总结

L6561D作为意法半导体生产的一款高性能直流/直流开关稳压器，以其高效能、宽输入电压范围、功率因数校正能力和丰富的保护功能，在LED照明、小型开关电源、电视与电脑显示器以及工业电源设备等多个领域得到了广泛应用。通过深入理解L6561D的工作原理、特点以及详细的参数，我们可以进一步探讨其在具体设计中的应用技巧和注意事项，以便更好地发挥其性能优势。

七、设计应用技巧

1. 布局与布线：

• 在设计电路时，应确保L6561D及其周边元件的布局合理，以减少电磁干扰（EMI）和信号噪声。特别是高频开关元件和滤波元件的布局，应尽可能紧凑且远离敏感电路。

• 布线时，注意保持信号线的短而直，避免长距离平行走线以减少耦合干扰。同时，对于高频信号线，应使用适当的屏蔽措施。

2. 电源滤波：

• 输入电源端应配置足够的滤波电容，以滤除输入电压中的高频噪声和纹波。滤波电容的选择应综合考虑容量、ESR（等效串联电阻）和ESL（等效串联电感）等参数。

• 输出端同样需要配置滤波电路，以确保输出电压的稳定性和纹波抑制能力。输出滤波电容的选择应根据负载特性和输出电压要求来确定。

3. 保护电路设计：

• 充分利用L6561D内置的过压保护、欠压锁定和过流保护功能，但也需要根据实际应用场景设计外部保护电路，以提高系统的可靠性和安全性。例如，可以添加外部保险丝以防止短路故障时的大电流冲击。

• 对于过流保护，除了依赖L6561D的内部机制外，还可以设计电流检测电路，并在检测到过流时及时关断开关元件。

4. 散热设计：

• 虽然L6561D的功耗相对较低，但在高负载或高温环境下仍需关注其散热问题。确保芯片与散热片之间的良好接触，并使用适当的热导材料以提高散热效率。

• 在设计PCB时，应合理安排散热片的布局和尺寸，以确保足够的散热面积和空气流通。

5. 调试与优化：

• 在电路调试过程中，应逐步调整PWM信号的占空比和频率等参数，以观察输出电压和电流的变化情况。通过不断优化这些参数，可以实现更高的转换效率和更好的稳定性。

• 使用示波器等测试仪器对关键信号进行监测和分析，以便及时发现并解决问题。

八、注意事项

1. 静电防护：

• 在处理L6561D等半导体器件时，应注意静电防护。避免直接接触芯片引脚或将其暴露在静电环境中，以防止静电放电（ESD）损坏芯片。

2. 电源极性：

• 确保输入电源的正负极性正确无误。错误的极性连接可能导致芯片损坏或电路故障。

3. 电压与电流限制：

• 在设计电路时，应确保输入电压和电流不超过L6561D的规格限制。同时，也应考虑负载的电压和电流需求，以确保电路的稳定性和可靠性。

4. 环境适应性：

• 根据实际应用场景选择合适的封装和散热方案。对于高温、高湿或振动等恶劣环境，应采取相应的防护措施以提高电路的适应性和可靠性。

5. 合规性：

• 在设计电源电路时，应遵守相关的电气安全标准和法规要求。确保电路符合EMC（电磁兼容性）和EMI（电磁干扰）等标准的规定，以避免对周围设备造成干扰或损害。

综上所述，L6561D作为一款高性能的直流/直流开关稳压器，在多个领域具有广泛的应用前景。通过深入理解其工作原理、特点、参数以及设计应用技巧和注意事项，我们可以更好地发挥其性能优势，为电子设备提供稳定、高效、可靠的电源支持。