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NCP1342 规格书全译 —《Quasi-Resonant Flyback Controller, High Frequency》

原文:onsemi《NCP1342 quasi-resonant flyback controller》Datasheet NCP1342_D,共 44 页。原文 PDF:datasheet/NCP1342_datasheet.pdf。 本篇为规格书全文忠实翻译:逐节覆盖描述/特性/订购/绝对最大额定值/电气特性全表(min/typ/max 逐行)/引脚定义/引言与功能描述全节(含式 1~6 与全部设计例)/故障管理/保护特性/典型特性曲线清单(图 27~56)。版权归 onsemi。 ⚠️ 原文内部数值不一致处已在译注中标出(正文旧值 vs 电气特性表新值,以特性表为准)。 插图为原版图翻拍(img/ds_ 前缀,裁自 NCP1342_D 原 PDF 第 2/4/12/13/14/15/16/17/18/19/21/22/28/33 页),每张含原图题,未做任何描改。


1. 描述(DESCRIPTION)

NCP1342 实现准谐振(QR)反激变换器,采用电流模式架构,开关关断事件由峰值电流决定。在以低元件数与低成本为关键要求的场合(尤其 AC-DC 适配器、开放机架电源),它是理想选择。NCP1342 集成了现代电源设计所需的全部组件,并带来多项增强:非耗散式过功率保护(OPP)、Brown-out 保护、全功率范围优化的降频管理。考虑到极低待机功耗需求,控制器把电流消耗降到最低,并包含自动 X2 电容放电电路——无需再在 X2 输入电容上并联耗电电阻。

图 1 NCP1342 8 脚典型应用电路(翻拍自手册)

2. 特性(FEATURES,全译)

应用:AC-DC 适配器、开放机架电源等。

3. 订购信息与引脚(8 脚 SOIC-8 / 9 脚 SOIC-9)

8 脚:1 Fault、2 FB、3 ZCD/OPP、4 CS、5 GND、6 DRV、7 VCC、8 HV。 9 脚版增加 FMAX(脚 2),其余顺延(详见 DS 订购表:DR2G/NCP1342x 变体矩阵)。

4. 绝对最大额定值(DS 表 5,全表)

参数 符号 值
高压启动输入电压 VHV(MAX) −0.3 ~ 700 V
高压启动输入电流 IHV(MAX) 20 mA
供电电压 VCC(MAX) −0.3 ~ 30 V
供电电流 ICC(MAX) 30 mA
供电电压摆率 dVCC/dt 1 V/ms
Fault 输入电压 VFault(MAX) −0.3 ~ VCC+0.7 V
Fault 输入电流 IFault(MAX) 10 mA
ZCD/OPP 输入电压 VZCD(MAX) −0.3 ~ VCC+0.7 V
ZCD/OPP 输入电流 IZCD(MAX) −2/+5 mA
其他引脚最大电压/电流 VMAX/IMAX −0.3~5.5 V / 10 mA
驱动电压/电流 VDRV / IDRV −0.3~VDRV(high) / 500 mA 源·800 mA 灌
结温 / 存储 TJ/Tstg −40~125 ℃ / −60~150 ℃
功耗(SOIC-8, 1oz 铜 42 mm²) PD 450 mW;RθJA 225 ℃/W
ESD HBM(非 HV 脚 / HV 脚)、CDM ±2 kV / ±800 V / ±1 kV

5. 电气特性(DS 表 6 全表,条件:VCC=12 V、VHV=120 V、TJ=25 ℃ typ / −40~125 ℃ min-max)

5.1 启动与供电电路

参数 条件 符号 Min Typ Max 单位
启动阈值(VCC 上升) — VCC(on) 16.0 17.0 18.0 V
掉线放电电压(VCC 下降) — VCC(X2_reg) 17.0 18.0 19.0 V
最低工作电压(VCC 下降) — VCC(off) 8.5 9.0 9.5 V
迟滞 — VCC(HYS) 7.5 — — V
内部锁存/逻辑复位电平 — VCC(reset) 4.5 6.5 7.5 V
Istart1→Istart2 转换 VCC 上升,IHV=650 µA VCC(inhibit) 0.30 0.70 1.05 V
VCC(off) 延迟 — tdelay(VCC_off) 25 32 40 ms
启动延迟(VCC(on)→DRV 使能) — tdelay(start) — — 500 ms
启动源电流最低 HV — VHV(MIN) — — 30 V
抑制电流(VCC 脚,Vcc=0 V) — Istart1 0.2 0.5 0.65 mA
启动电流(VCC 脚,−40~105 ℃) — Istart2 2.4 3.75 5.0 mA
HV 关断漏流 VHV=162.5/325/700 V IHV(off) — — 15/20/50 µA
供电电流:故障/锁存 — ICC1 — 0.115 0.250 mA
供电电流:跳模式 VFB=0 V ICC2 — 0.230 0.400 mA
供电电流:工作 fsw=50 kHz ICC3 — 1.0 1.5 mA
VCC OVP 阈值 / 延迟 — VCC(OVP) 27 28 29 V / 32 ms

5.2 X2 电容放电(非 A/D/E/F/G 后缀版)

参数 Min Typ Max
掉线检测定时 tline(removal) 65 100 135 ms
放电阶段时长 tline(discharge) 21 32 43 ms
线检测时长 tline(detect) 21 32 43 ms
VCC 放电电流(VCC=20 V) 13 18 23 mA
HV 放电电平 VHV(discharge) — — 30 V

5.3 Brown-out 检测

参数 版本 Min Typ Max
启动阈值 VBO(start) 标准版 107 112 116 V
启动阈值 A/D/H 版 89 94 99 V
停止阈值 VBO(stop) 标准版 93 98 102 V
停止阈值 A/D/H 版 79 84 89 V
迟滞 标准版 9.0 14 — V
迟滞 A/D/H 版 6.0 10 — V
消隐时间 tBO(stop) — 40 70 100 ms

5.4 栅驱动

参数 符号 Min Typ Max
上升 / 下降时间 tDRV(rise/fall) — 20 / 5 40 / 30 ns
拉电流 IDRV(SRC) — 500 — mA
灌电流 IDRV(SNK) — 800 — mA

5.5 反馈

参数 符号 Min Typ Max
开路脚电压 VFB(open) 4.8 5.0 5.1 V
FB→内部电流设定分压比 KFB 3.7 4.0 4.3
内部上拉电阻 RFB 17 20 23 kΩ

5.6 谷底阈值(VFB 降/升,详见 §表 7)

V1to2=1.400 V、V2to3=1.200、V3to4=1.100、V4to5=1.000、V5to6=0.900(下降);回切 2.000/1.800/1.700/1.600/1.500 V(上升)。

5.7 最高频率钳位(仅 9 脚版)

条件 Min Typ Max
VFMAX=0.5 V → fMAX1 440 500 560 kHz
VFMAX=3.5 V → fMAX2 61 70 79 kHz
禁用阈值 VFMAX(disable) 3.85 4.00 4.15 V
FMAX 源电流 IFMAX 9.0 10 11 µA

5.8 最大导通时间

ton(MAX) = 32 ms(28~40)。

5.9 退磁输入

参数 Min Typ Max
ZCD 触发阈值 VZCD(trig) 35 60 90 mV
ZCD 迟滞 VZCD(HYS) 15 25 55 mV
退磁传播延迟 tdemag — 80 250 ns
ZCD 正钳位 / 负钳位 12.4/−0.9 12.7/−0.7 13/0 V
关断后消隐 tZCD(blank) 600 700 800 ns
超时(软启动期 ttout1 / 稳态 ttout2) 80/5.1 100/6.0 120/6.9 ms

5.10 电流检测

参数 Min Typ Max
限流阈值 VILIM1 0.760 0.800 0.840 V
前沿消隐 tLEB1 220 265 330 ns
限流传播延迟 tdelay(ILIM1) — 95 175 ns
PWM 比较器传播延迟 — 125 175 ns
最小峰值电流 VCS(MIN):xA / xB / xC / xD 版 170/115/70/215 200/150/100/250 230/185/130/285 mV
异常过流阈值 VILIM2 1.125 1.200 1.275 V
异常过流 LEB tLEB2 80 110 140 ns
异常过流传播延迟 — 80 175 ns
连续异常过流次数→锁定 — 4 —
OPP 延迟 / 消隐 — 95 / 280 175 / 330 ns
CS 上拉电流源 ICS 0.7 1.0 1.5 µA

5.11 抖动(按版本)

fjitter:xJ~xM 版 3.9 kHz、xA~xD 版 1.55 kHz、xE~xH 版 1.3 kHz、xN 版无;Vjitter:45~102 mV(版本相关)。

5.12 故障保护

参数 Min Typ Max
软启动时长 tSSTART 2.8 4.0 5.0 ms
过载故障定时器 tOVLD(非 Ex/Fx 版) 120 160 200 ms
OVP 阈值 VFault(OVP) 2.79 3.00 3.21 V
OVP 延迟 22.5 30 37.5 ms
OTP 进入阈值 VFault(OTP_in) 380 400 420 mV
OTP 退出阈值 VFault(OTP_out) 874 910 966 mV
OTP 延迟 22.5 30 37.5 ms
OTP 上拉电流 IOTP 43.75 45.00 46.25 µA
Fault 钳位电压 / 串联电阻 1.15 V / 1.32 kΩ 1.7 V / 1.55 kΩ 2.25 V / 1.78 kΩ
自恢复定时器 trestart 1.8 2.0 2.2 s

5.13 轻/空载管理

参数 Min Typ Max
最低频率钳位 fMIN 21.5 25 27.0 kHz
折返期附加死区(VFB=400 mV)tDT(MAX) — 32 — ms
Quiet-Skip 定时 tquiet:xA/xB/xC 版 1.18/0.770/0.590 1.25/0.833/0.640 1.40/0.900/0.690 ms
跳模式进入阈值 Vskip 350 400 450 mV
跳模式迟滞 Vskip(HYS) 20 50 70 mV

5.14 快速频率折回(MPCM)

参数 版本 Min Typ Max
最小峰值电流偏移 VMPCM(delta) xA/xB/xC/xD 340/300/250/200 400/350/300/250 460/400/350/300 mV
进入阈值 VMPCM(entry) A~D 780 800 820 mV
退出阈值 VMPCM(exit) A~D 730 750 770 mV
过渡定时 tMPCM A~D — 1.00 1.05 ms

5.15 热保护

热关断 TSHDN = 140 ℃(typ),迟滞 40 ℃。

6. 引言(INTRODUCTION,全译)

NCP1342 实现准谐振反激变换器,电流模式架构,关断事件由峰值电流决定。在低元件数/低成本场合(AC-DC 适配器、开放机架电源)是理想选择。它集成现代电源设计所需的全部组件,并有非耗散 OPP、Brown-out、全功率范围降频管理等增强。面向极低待机功耗需求,控制器把电流消耗降到最低,并集成自动 X2 放电。

图 3 NCP1342 内部框图(黑=8 脚,红=9 脚,翻拍自手册)

7. 高压启动(HIGH VOLTAGE START-UP)

HV 脚为多功能脚:必须直接接交流整流(X2 放电功能的正常工作依赖此接法);交流 L/N 经二极管“或”后接 HV(图 4),二极管防止脚电压低于地;串联电阻用于 EMC/浪涌测试保护,**低阻值(<5 kΩ)**以减小启动期电压偏移。

启动与 VCC 管理:启动时电流源以 Istart2(typ 6 mA,[译注:电气特性表为 3.75 mA——正文与表格不一致,以表为准])给 VCC 电容充电;VCC 到 VCC(on)(typ 16.0 V,[译注:表格 typ 17.0 V——同上不一致])后电流源关断。若输入不够(VHV 未达 VBO(start))控制器不启动,VCC 以 ICC2(1 mA)下降到 VCC(off)(typ 10.5 V,[译注:表格 9.0 V])后电流源重新充电——循环直到 VHV 达 VBO(start),然后立即充到 VCC(on) 并启动(图 5/6)。VCC 低于 VCC(inhibit)(0.7 V)时启动电流降为 Istart1(0.5 mA)——VCC 脚对地短路时限制器件功耗。

图 5 启动电路框图(翻拍自手册)

图 6 启动时序(翻拍自手册)

VCC 增量(式 eq.1):ΔICC = fsw(kHz) × QG(nC) × 10⁻³(mA),即驱动电流 = 栅荷 × 频率。C_VCC 须保证辅助电压建立前 VCC > VCC(off)。

8. 驱动(DRIVER)

VCC(MAX)=28 V。高压 MOSFET 的栅极耐压典型为 20 V——DRV 内置有源电压钳位:VDRV(high) 典型 12 V(max 14 V),限制外部 MOSFET 栅压。

9. 调节控制(REGULATION CONTROL,图 7)

图 7 电流检测逻辑(翻拍自手册)

峰值电流模式:FB 电压 ÷ KFB(4)设定变压器/ MOSFET 峰值电流阈值——CS 采样电阻上的电压斜坡与该阈值比较,超限即关断输出。阈值受以下功能影响(图 7 电流检测逻辑):

10. 零电流检测(ZERO CURRENT DETECTION)

QR 反激:关断由峰值电流定,开通由变压器退磁定——监测辅助绕组电压。退磁后漏极开始振铃(频率由 Lm 与漏极电容决定),最终稳定在输入电压。QR 控制器利用振铃,在漏压最低点(谷)开通——从而降低开关损耗与 EMI。

如图 13:ZCD 脚电压跌破退磁阈值 VZCD(trig)(55 mV typ)即检测到一个谷——控制器按 FB 电压决定立即开通还是递增谷计数器。

11. 过功率保护 OPP(图 8/9,式 2~5)

图 8 OPP 电路原理(翻拍自手册)

图 9 辅助绕组电压(翻拍自手册)

QR 反激母线平均电压随输入 RMS 变化 → 输入电压高时最大功率能力会过高。直接测 Vbulk 有损且影响待机——NCP1342 的 OPP 无需高压检测网络,无损:导通期辅助绕组电压 ∝ (NP:AUX × Vbulk),经 ROPPU/ROPPL 分压以负电压 VOPP 施加到 ZCD 脚,按比例降低内部电流设定点。

调整后限流:VCS(OPP) = VOPP + VILIM1          (式 2)
零交叉检测最优化:退磁期用二极管 DOPP 旁路 ROPPU
RZCD/ROPPL 由式 3 结合式 4 得:
RZCD+ROPPU / ROPPL = (NP:AUX × Vbulk − VOPP) / VOPP     (式 3)
ROPPL 选足够大保证关断期 ZCD 有足够检测电压(建议 ≥8 V,内部钳位到 VCC):
VZCD = [ROPPL/(RZCD+ROPPL)] × (VAUX − VF)              (式 4)
分压比:RZCD/ROPPL = (VAUX − VF − VZCD)/VZCD            (式 5)

设计例(原文数值):VAUX=18 V、VF=0.6 V、NP:AUX=0.18、最低 VZCD=8 V → RZCD/ROPPL = (18−0.6−8)/8 = 1.2 kΩ 口径;RZCD 取 1 kΩ、ROPPL 取 1 kΩ(比值≈1)。最大 OPP 补偿(VOPP=−250 mV)为设定点的 31.25%:代入式 3 解得 ROPPU = 271×ROPPL − RZCD = 270 kΩ。温度性能最优建议 ROPPL < 3 kΩ。

12. 软启动(SOFT-START)

内部基准 VSSTART 从 0 V 上升并与 CS 信号比较——峰值电流设定点受 VSSTART 斜坡限制,启动期电流设定点逐渐抬升。tSSTART 典型 4 ms。

启动期退磁相很长、辅助电压很小难以检测——6 ms 稳态超时一般短于退磁周期;若按它重启开关周期,会导致连续数个周期进入 CCM。因此软启动期用更长的超时 ttout1(100 ms typ) 抑制 CCM。

13. 频率抖动(图 10)

抖动 = 幅度 Vjitter、频率 fjitter 的三角波在 PWM 比较器前与 CS 信号求和——对导通时间做调制,也就调制了开关频率。由于抖动调制峰值电流,FB 环路会试图补偿(限制输出纹波)→ 反馈环带宽必须远低于抖动频率,否则抖动会被环路滤除。由于存在最小峰值电流,折返模式下抖动不起作用。

14. 最高频率钳位(式 6,图 11)

图 11 FSW(MAX) vs RFMAX(翻拍自手册)

9 脚版经 FMAX 对地电阻调整;FMAX 拉高 4 V 以上禁用:

FSW(MAX) = 261 kHz × 1 V / (R_FMAX … 10 µA)    (式 6,[译注:PDF 提取排版歧义;按 EC 表口径验证——R_FMAX=50 kΩ→500 kHz、350 kΩ→70 kHz,与式相符])

15. 轻载管理(LIGHT LOAD MANAGEMENT)

15.1 谷底锁定 VLO(图 12/15,表 7)

图 12 谷底锁定频率 vs 输出功率(65 W 应用,翻拍自手册)

图 15 谷底锁定阈值(翻拍自手册)

传统 QR 频率与负载成反比;最高频率钳位单独使用常引起两谷间跳动(音频噪声)。NCP1342 专利 VLO:谷选择电路判定第 n 谷后,锁定该谷——直到 FB 降到下阈值(n+1 谷激活)或升到 n 谷阈值+600 mV(n−1 谷激活)。调节环通过调整峰值电流来输出所需功率;每个谷选择比较器带 600 mV 迟滞稳定运行。工作谷(1~6)由 FB 电压决定;内部计数器每次 ZCD/OPP 检测到谷就递增。图 12:65 W 应用低线谷锁定频率-功率特性(谷 6→1,VCO 模式)。

表 7 谷底 FB 阈值(typ):1→2 谷 1.400 V;2→3:1.200;3→4:1.100;4→5:1.000;5→6:0.900(FB 下降);回升:2→1:2.000;3→2:1.800;4→3:1.700;5→4:1.600;6→5:1.500 V。

15.2 谷底超时(图 13)

图 13 谷底超时电路(翻拍自手册)

振铃严重过阻尼时 ZCD 比较器可能检测不到谷——驱动脉冲随即停止并等待。NCP1342 以最大超时周期保证连续运行:稳态超时 ttout2 = 6 ms(typ) 限制频率步进。VLO 运行时若振铃过阻尼无法检测,超时周期计数代替谷计数。例:FB 设定第 5 谷开通但 ZCD 振铃只检到 1~4 谷 → 电路在第 4 谷检测后 6 ms 发 DRV 脉冲;只检到 3 谷 → 超时触发两次、第 3 谷后 12 ms 发脉冲。

启动期 OPP 二极管 DOPP 的电压偏移妨碍 ZCD 精确检谷——此时稳态超时会短于电感退磁周期,从而造成 CCM。因此软启动期用更长超时 ttout1(100 ms)抑制 CCM。

15.3 带最小峰值电流调制的快速频率折返 MPCM(图 14/15)

负载下降(FB 下降)谷从 1 数到 6。到第 6 谷且 FB 继续降到 VMPCM(entry)(800 mV typ)→ 进入 MPCM 并开始频率折返(FF):最小峰值电流增加 VMPCM(delta)(400 mV typ)——增大的峰值电流强迫频率大幅降低,轻载效率提升;此模式下控制器通过调制开关频率来调节传输功率。

进入折返后,第 6 谷检测后加入死区;死区随 VFB 下降而增大:VFB=0.4 V 时 0 ms → VFB 继续降时线性增至 tDT(MAX)(36 ms typ)。最低频率钳位(25 kHz)防频率过低——MPCM 接入之前死区不加(被消隐),保证进入 MPCM 前仍是谷开关。除死区外,峰值电流设定点随 VFB 向 0.4 V 下降而线性减小——避免最轻载时峰值电流过高,并降低跳模式的进入功率点。

MPCM 进入/退出迟滞:退出阈值 VMPCM(exit)(750 mV typ)略低于进入阈值;每次进入/退出有 1 ms 定时器 tMPCM 防止工作点在过渡过程中振荡。FB 任何时刻降到跳模式水平或升到第 5 谷 → 立即退出 MPCM(不论 tMPCM 是否到期)。

15.4 最低频率钳位与跳模式

25 kHz(typ)钳位:开关周期将超 40 ms 时强制新周期——但 fMIN 钳位在退磁完成前不会发 DRV 脉冲(不会进 CCM)。由于峰值电流与最低频率均被强制下限,功率无法连续调节到零——FB 低于 Vskip(400 mV typ)时开始跳脉冲,VFB 超过 Vskip+Vskip(HYS) 时恢复——轻载的高效控制方法。

15.5 Quiet-Skip(图 16)

图 16 Quiet-Skip 时序(翻拍自手册)

进一步避免音频噪声:跳模式突发频率限制在最高 800 Hz——通过 Quiet-Skip 期激活的定时器(tquiet,版本相关 0.64~1.25 ms)实现:在定时器过期之前,下一个突发周期不会开始。

输出功率下降 → 频率到 25 kHz → 跳进入门限达到 → 突发模式(开关脉冲在电流驱动脉冲结束时立即停止)。开关停止后 FB 回升,越过跳退出阈值 → 驱动脉冲恢复但仍处突发模式——同时启动 1.25 ms 定时器 tquiet 与数到 3 计数器。下次 FB 低于跳进入阈值时,只要已数满 3 个脉冲就在当前脉冲结束停止(否则等第 3 个脉冲结束);定时器过期前即使达到跳退出阈值也不允许重启——定时器不会强制下一周期开始(若自然跳频在定时器过期后才达到退出阈值,驱动脉冲会一直等到跳退出阈值出现)。

含义:空载时最少 3 个驱动脉冲,突发周期很可能远长于 1.25 ms——改善空载效率。退出突发模式需 FB 升高超过 1 V;若在 tquiet 过期前发生,驱动脉冲立即恢复(不等定时器)。图 16:Quiet-Skip 时序(从最大负载到最小负载,每组 Fsw≥25 kHz)。

16. 故障管理(FAULT MANAGEMENT)

图 17 锁定故障期间的工作(翻拍自手册)

三种独立故障模式:锁定关断 / 故障消除后重启 / 自恢复定时器到期后恢复。

17. 保护特性(PROTECTION FEATURES)

17.1 Brown-out 保护(图 20)

VHV 跌破停止阈值 VBO(stop)(typ 98 V)→ 启动定时器 tBO(typ 54 ms)——该定时足够长,可忽略持续两个周期的掉电。定时器过期前 VHV 未回升 → 禁用控制器,进入非锁定故障模式(图 18:HV 电流源开/关维持 VCC,输入恢复后下一 VCC(on) 重启)。

17.2 掉线检测与 X2 电容放电(图 21/22)

安规要求交流掉线后输入滤波电容放电。电阻网络最常用但所有模式下都耗电——是轻载/空载时输入侧损耗的主要来源。NCP1342 集成有源输入滤波电容放电电路(以创新方法重构高压启动电路),从而免除外部放电电阻。

掉线检测:数字采样 HV 脚电压并监测斜率——定时器 tline(removal)(typ 100 ms)监测输入信号,斜率为负或低于分辨率时持续计时;一旦检测到正斜率即复位定时器。定时器过期 → 确认掉线 → 启动 X2 放电周期、控制器禁用。

放电时序:VCC>VCC(on) 先放电到 VCC(on);第二定时器 tline(discharge)(typ 32 ms)限制放电相时长防过热;放电相完成后该定时器复用于检测交流是否重新施加。放电相中 VCC 跌到 VCC(on) → 快速充回 VCC(X2_reg)。循环放电直到检测到交流或 X2 电容电压低于 VHV(discharge)(最高 30 V)——可将大 X2 电容放电到安全电平。

⚠️ 原文强调:由于此功能,HV 脚不能接任何直流电压(如直接接母线电容)。

过温保护电路监控放电过程中的结温(防止脚位开路/短路安规测试中的热失控);X2 放电在任何时候都处于工作状态——包括 off 模式与控制器尚未开始发波时(如启动序列中拔插头)。

17.3 专用故障输入(图 23)

图 23 Fault 脚内部原理(翻拍自手册)

Fault 脚内部结构:上拉+钳位。拉高超过上限阈值 VFault(OVP)(3.0 V typ)→ 锁定;拉低低于下限阈值 VFault(OTP_in)(0.4 V typ)→ 禁用。上限阈值典型用于过压故障(稳压管+电阻串联,取自辅助绕组电压);下限阈值用于 NTC 过温(上拉电流源 IOTP 45 µA 在热敏电阻上产生压降,温度升高阻值下降 → 压降降低 → 低于 VFault(OTP_in) 检出故障)。上拉电流源在 VCC 达到 VCC(on) 之前被禁用(以降低上电功耗);Fault 与 GND 之间通常接滤波电容——OTP 电流源使能后 VFault 达到稳态有延迟,因此软启动期忽略下限比较器(过温检测)。版本 A:过温后锁定;版本 B:故障消除(VFault 回升超过 VFault(OTP_out))+ 自恢复定时器过期 + VCC 到 VCC(on) 后重新使能。

17.4 过载保护(图 24/25/26)

过载定时器积分过载故障持续时间:故障存在则计数递增,撤除则递减。定时器时长 tOVLD typ 160 ms。过期 → 检出过载:版本 A 锁定 / 版本 B 进入安全低占空比自恢复模式(图 25 锁定 / 图 26 自恢复:故障定时器 160 ms → 停止 → trestart → 下一 VCC(on) 重启新突发周期)。

17.5 异常过流保护 AOCP

严重故障(绕组短路)时开关电流在导通期极速上升——远超 VILIM1,但导通期 CS 被 LEB 屏蔽,功率管电流可能大到造成系统损坏。NCP1342 加专用比较器:CS 信号以更短 LEB(tLEB2,125 ns typ)消隐后进 AOCP 比较器;阈值 **VILIM2 = 1.2 V typ(比 VILIM1 高 50%)**避免干扰正常工作。连续 4 次异常过流故障 → 锁定模式;计数 4 次的机制为浪涌测试期间提供噪声免疫;每个未触发该比较器的 DRV 脉冲都会复位计数器。

17.6 电流检测脚失效保护

1 mA(typ)上拉电流源 ICS 在 CS 开路时将其拉高、禁用控制器;ton(MAX)(32 ms typ)防 CS 对地短路时 MOSFET 永久导通。

17.7 输出短路保护

输出短路时次级绕组电压不足以退磁——磁通会快速走升直到磁芯饱和,对主管与次级二极管造成过度应力。NCP1342 无此问题:ZCD 脚电压高于布防(armed)阈值时,谷底超时定时器被禁用——漏感能量足以布防 ZCD 触发,超时定时器随之禁用,下一驱动脉冲延迟到退磁发生。[译注:这是 NCP1342 区别于普通 QR 控制器的重要保护细节。]

17.8 VCC 过压保护

VCC 脚上另设一个比较器:VCC 超过 VCC(OVP) → 门驱动禁用、按锁定故障运行(图 17)。

17.9 热关断

内部热关断监控结温:超 TSHDN(typ 140 ℃)→ 禁用,进入非锁定故障模式(图 18);结温降到 TSHDN−TSHDN(HYS)(40 ℃)→ 下一 VCC(on) 重启。VCC 降到 VCC(reset) 以下或检测到掉线也清除热关断;所有故障消除后下一 VCC(on) 开始新上电序列。

18. 典型特性曲线(TYPICAL CHARACTERISTICS,图 27~56 清单)

图 27 VCC(on) vs 温度(−40~125 ℃,翻拍自手册)

温度特性曲线(−40~125 ℃)共 30 张:图 27/28 VCC(on)/VCC(off);29/30 Istart1/Istart2;31/32 IHV(off1/2);33~35 ICC1/2/3;36 VCC(OVP);37 ICC(discharge);38/39 VBO(start/stop);40/41 tDRV(rise/fall)(CDRV=100 pF/1 nF 两族);42~44 fMAX1/2/3;45 ton(MAX);46~48 VZCD(trig/HYS/MAX);49 VZCD(MIN);50 Vfreeze;51/52 fjitter/Vjitter;53/54 VFault(OVP/OTP_in);55/56 VFault(OTP_out)/IOTP。

19. 其余(订购信息/封装/法律条款)

订购矩阵(后缀:版本字母=软启/OCP/OPP/抖频/超时/OTP 响应等配置)、SOIC-8/9 封装图、法律条款见原文第 37~44 页。


译者附注

  1. 原文三处数值不一致(已标 [译注]):VCC(on) 正文 16.0 V vs 表 17.0 V;VCC(off) 正文 10.5 V vs 表 9.0 V;Istart2 正文 6 mA vs 表 3.75 mA——以电气特性表为准(表为最新修订);
  2. §17.7(输出短路时谷底超时禁用防磁饱和)与 §17.5(AOCP 连续 4 次锁定)是 NCP1342 区别于普通 QR 控制器的两个关键保护细节;
  3. §11 OPP 设计例(RZCD=1 kΩ、ROPPL=1 kΩ、ROPPU=270 kΩ)可直接套用;
  4. 全部参数的温漂曲线(图 27~56)在设计边缘工况时务必查阅。

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