NCP1399 — 02 内部框图与工作原理
依据 NCP1399/D §10 功能描述（13 节）+ §11 应用信息运行时序（图 61~65）。图为手册原版翻拍（onsemi NCP1399/D 图 4/44/48/49）。 体例对标 TI“Detailed Description”：Overview → 框图走读 → 每个功能一小节（动机→机理→权衡→设计含义）→ 功能模式总表。
本篇总结
- NCP1399 的控制律是**“电流模式谐振”**：每个周期用 CS 脚（谐振电容分压电压，∝谐振电流的积分）去撞一个由 FB 电压设定的比较门槛——撞线即关上管。导通时间被电流实测决定，频率是被“算出来”的结果，这与电压模式（光耦误差→VCO→频率）是两种世界观。
- 电流信息的用途有五个：定导通时间（每周期能量包大小）、隐式定频率、逐周期过流、失谐保护载体、跳模式返回时的死区终止——一根走线五种职务，这是它的架构精髓。
- 专利启动时序的本质是把开环的“预置初始条件”换成闭环的“发一个脉冲—测量—修正”：先由内部限流开关把谐振电容放到 0 V，首脉冲后不急于补发第二个脉冲，而是等 ZVS 出现来“探测谐振腔剩余能量”，再按测量结果决定第二个脉冲的时长——任何重启条件下都无硬开关。
- 软启动是全数字非线性的：没有 SS 电容脚，软启动计数器+DAC 生成基准斜坡，起点直接装载启动时序测得的导通时间——从物理连续的初始状态开始起坡，而不是从零硬拔。
- 轻载有三级降档：跳模式（突发）→ Off 模式（Active ON/OFF 两族，ICC 27 µA typ）→ DSS（HV 源在 VCC_ON/VCC_OFF 间循环维持记忆）——每级的进入判据、退出时序、自举保障都由硬件状态机管理。
- PFC MODE 三态输出（拉地 / 6.0 V / VCC 旁路）+ P ON/OFF 大迟滞 + 10 s 单向定时器：轻载关 PFC、关了还让 Brown-out 继续监测、且永不振荡。
- 保护分快慢两通道：FB 慢通道（80~360 ms/1000 脉冲）容忍瞬态防误动作；CS 快通道（5 脉冲，@100 kHz 约 50 µs）对付次级短路——差三个数量级，因为短路时 ZVS 仍在、发热不受控制。
功能模块索引
| 功能块 | 本文件 | DS 对应 | 机理概述 |
|---|---|---|---|
| 导通时间比较器（CS 撞 FB 基准） | §2.2 | DS 图 44 | CS 是谐振电流积分，撞线即关 Mupper |
| 双向导通时间计数器（10 ns 分辨率） | §2.2、§8.3 | DS §10.6 | 上下数同一计数器，50% 对称是结构保证 |
| 电流信息五用途 | §2.3 | DS §10.6/10.8/10.10 | 调制/隐式定频/过流/失谐/死区终止 |
| HV 启动电流源 + DSS | §3 | DS §10.1、图 37 | 0.5/9 mA 两级电流；VCC 循环维持记忆 |
| Brown-out 迟滞电流阱 | §4 | DS 图 38、eq.1~4 | IBO=5 µA 压关断电平，开启点不带其容差 |
| OVP/OTP 单脚窗口复用 | §5 | DS 图 39 | 0.8 V OTP / 2.5 V OVP；95 µA NTC 偏置 |
| SKIP/REM 与 Off 模式 | §6 | DS 图 40/41 | Active ON/OFF 两族，off 稳态 ICC 27 µA |
| PFC MODE 三态 | §7 | DS 图 42 | 拉地/6.0 V/VCC−0.4 V；10 s 单向定时器防振荡 |
| 专利启动时序（清零→首脉冲→测量→修正） | §8.1~8.2 | DS 图 47~49 | Cr 放电到 0，用 ZVS 等待时间当“读数” |
| 全数字非线性软启动 | §8.3 | DS 图 50/51 | 无 SS 脚，起点=启动时序实测 ton |
| 跳模式（3/2 收尾法则） | §9 | DS 图 53~58 | 末枪 3/2 宽，把 Cr 压到 Vbulk/2 以下 |
| 自动死区（dV/dt 210 V/µs） | §10 | DS 图 59/60 | 桥臂摆完即开对管，800 ns 钳位作为后备 |
| 快慢双通道保护 | §11 | DS §10.8 | FB 慢通道 200 ms / CS 快通道 5 脉冲 |
1. Overview 与框图信号流走读（DS 图 4）
按信号流走一遍（对照上图）：
- 左侧采样列（脚 3/4/5/6）：VBULK/PFC FB → BO sensing（Brown-out 判母线）；SKIP/REM → Off-mode & skip processing（跳模式与 off 模式状态机）；LLC FB → ON-Time Processing and Current Limitation（导通时间处理与限流，控制核心）；LLC CS → 同上块（电流信息入口）。
- 中部（Main Logic）：把导通时间比较器的判定、跳模式请求、启动时序、软启动计数器、故障逻辑汇总成两路驱动命令——每脚旁的小圈是 ESD/钳位保护网络。
- 右侧（Drivers）：600 V 电平位移 + 高/低侧驱动，MUPPER/MLOWER 出来；VCC management + UVLO + TSD 管供电与热。
- 底部（PFC mode Control Logic）：按 P ON/OFF 与运行状态在三个输出态间切换。
- 看图抓重点：CS 与 FB 在同一块里相遇——“电流撞门槛”的控制律在硅片上就体现为这一个比较器；其余所有块（跳模式、off、PFC、保护）都是围绕它的使能/钳制/监测逻辑。
2. 电流模式谐振：控制律详解（本芯片的核心）
2.1 动机：电压模式变频的三个先天缺陷
DS §10.6 开篇点名了传统方案（光耦误差电压→VCO→频率，HR1000A 即此类）的三宗罪：
- 小信号特性差：从频率到输出的传递函数里，谐振腔贡献一个二阶极点——环路要压低穿越频率换裕量，瞬态响应慢；且频率指令与初级电流没有直接联系，无线电压前馈，母线跳变要等输出动了才反应。
- VCO 精度负担：频率调制复现性全靠 VCO/CCO 精度，fmin/fmax 钳位还要按设计逐台调整——于是多出调节脚。
- 保护要另起炉灶：调频环里没有电流信息，过载/短路得专用检测脚与电路。
NCP1399 用一个比较器把三个问题一起解决。
2.2 机理：导通时间调制怎么工作
链条如下（对照图 44 的 A→B→C→D→E）：
- 谐振电容电压 vCr = (1/Cr)∫iLr dt——电流的积分，经容性分压器进 CS 脚，内部叠加约 200 mV 偏移（VCS_OFFSET typ，给轻载小信号抬高频率下限）；
- FB 电压（环路的“油门”）按 KFB = 2.00 分压、扣掉斜坡补偿、启动期被软启动 DAC 覆盖后，成为导通时间比较器的基准；
- A 点：死区结束，Mupper 开通，导通时间计数器以 10 ns 分辨率递增；B 点：内部 CS 斜坡越过 FB 基准——比较器翻转，Mupper 关断；C 点：插死区防直通；D 点：Mlower 开通，计数器向下数到零，Mlower 关断——两管导通时间由同一个双向计数器定义，50% 占空比对称是结构性保证，不是靠匹配；
- E 序列：FB 升高（负载加重）→基准抬高→CS 撞线更晚→导通时间更长→频率 f = 1/[2·(ton+tdt)] 更低——增益变大，正符合 LLC“重载降频”的需求。
类比：电压模式像“看速度表开车”（误差→目标转速），电流模式像“直接控制每脚油门喷多少油”（每周期能量包由电流实测收口）——负载突变时后者根本不用等“车速”偏离，油门 already 在正确位置。
2.3 权衡：电流信息在控制环里干的五件事
| # | 用途 | 机理（DS 出处） | 设计含义 |
|---|---|---|---|
| 1 | 定每周期导通时间 | CS 撞 FB 基准即关 Mupper（§10.6） | 每周期能量包与谐振电流实测挂钩，瞬态无需等输出偏移 |
| 2 | 隐式定频率 | ton 由电流定→f=1/[2(ton+tdt)]（§10.6 序列 E） | 没有 RT/CT 脚：fmin 由 tTON_MAX 选项定，fmax 由谐振腔+10 ns 分辨率定 |
| 3 | 逐周期过流 | 同一 CS 信号→VCS_FAULT 比较器+5 脉冲计数（§10.8） | 过流保护是控制律的副产品，不占脚 |
| 4 | 失谐保护载体 | 谐振腔失衡/失谐时 CS 长时间撞不过线→专用逻辑重复上一有效 ton（§10.6/10.10） | 容性区硬开关被硬件状态阻断（详见 §11） |
| 5 | 跳模式返回的辅助 | 突发首脉冲后的死区“由 CS 比较器终止”（§10.10） | 轻载返回时相位的最后裁决也用电流信息 |
代价与权衡：① CS 分压网络成了“一脚定乾坤”的设计点（比例错→功率上限/保护点全错，03 步骤 3 专讲）；② 斜坡补偿增益 RCGAIN（34~166 mV/µs 按选项）与时间移位 tRC_SHIFT = 0.6 µs typ 由厂商预设，设计者只能靠选后缀适配，不能现场调〔DS 未给出斜坡补偿的完整设计式，属厂商固化〕；③ CS 是 ±5 V 双极性输入，分压器直流工作点必须居中，布线抗 dv/dt 要求高（04 布局）。
2.4 与电压模式变频（HR1000A）的本质差异
| 维度 | HR1000A（电压模式变频） | NCP1399（电流模式谐振） |
|---|---|---|
| 控制量 | 光耦误差→VCO→频率 | CS 电流信息→导通时间（频率为结果） |
| 小信号 | 谐振腔二阶极点在环内，穿越频率低 | 电流内环把谐振腔“包”进去，特性接近一阶〔业界对小信号的一般结论；DS 只定性称“最佳瞬态响应”〕 |
| 线电压前馈 | 无 | 有（电流瞬态直接进入调制） |
| 容性区防护 | 间接：OCP 频移后备保护（HR1001 才有专用 CMP） | 直接：撞线失败→重复上一有效 ton |
| 频率设定 | 振荡器（设定即得） | 无频率脚：fmin=tTON_MAX 选项、fmax 由谐振腔决定 |
| 死区 | 固定 350 ns | 自动（dV/dt 实测）+ 800 ns 钳位 |
| 过载保护 | 两级 OCP + 打嗝 | FB 慢通道 + CS 快通道 + TON_MAX |
要点：HR1000A 把“频率”当控制量，简单直观；NCP1399 把“谐振腔状态”当控制量，保护与动态是无代价获得的，代价是 CS 分压网络设计与选项选择的心智负担。
3. VCC 管理：HV 启动电流源与 DSS
动机：没有辅助电之前谁给芯片供电？有辅助电之后辅助断了谁维持记忆？答案都是脚 1 的 600 V 电流源。
机理（DS §10.1，图 37）：两级电流——VCC < VCC_INHIBIT（0.8 V typ）时 ISTART1 = 0.5 mA typ（VCC 短路安全），越过切 ISTART2 = 9 mA typ 快充；到 VCC_ON（15.8/12.0 V typ 分档）关断，改由辅助绕组供电。DSS（动态自供电）：辅助电压不足或系统待机/故障时，VCC 在 VCC_ON 与 VCC_OFF（9.5 V typ）之间循环——上升段不发驱动脉冲，跌到 VCC_OFF 再充——芯片停止驱动但内部状态保持（锁定故障、跳模式状态均得以保持）。HV 源还带独立过温限流（130 ℃ 或 150 ℃，DS 两处不一致，见 00 译注）。
权衡：DSS 换来“待机期间不依赖辅助绕组正常工作的保证”，但 VCC 电容每次 DSS 循环都要耐受放电段——VCC 电容取值直接决定跳模式/待机的稳定性（04 陷阱 2）。
设计含义：辅助绕组按 VCC_ON+2 V 以上设计（15.8 V 档取 16~18 V）；VCC 电容的两组考题——启动充电时间（47 µF→83 ms，配 125 ms 消隐期）与跳模式跌落（04/03 有算例）。
4. Brown-out 保护：迟滞电流阱的巧思（DS 图 38，eq.1~4）
动机：母线没爬到位就开 LLC，谐振腔增益不够、频率顶死、进容性区——必须在“母线达标”前物理禁止开关。
机理：高阻分压器 + BO 比较器（VBO = 1.000 V typ）。巧在迟滞的实现：母线低于开启电平时，5 µA typ 电流阱（IBO）从分压节点抽电流，把关断电平“压”得比开启电平低；BO_OK 有效后 IBO 关断，关断电平直接由分压比决定——关断点精度不受 IBO 容差影响（只有开启点带 IBO 容差），这是 eq.1（IBO 导通）/eq.2（IBO 关断）两个方程的物理来源。启动相位期间内部开关先把脚 3 拉地，防止分压器残留电压骗过比较器；tBO_FILTR = 20 ms typ 滤波压制高阻节点的 dv/dt 耦合。
权衡：IBO 只有 5 µA，上臂电阻才能用到 13 MΩ 级、损耗 µW 级（待机功率核算关键项）；但电阻越高越怕耦合噪声——20 ms 滤波 + 近 IC 小电容 + 远离 dv/dt 走线，配套组合缺一不可。
设计含义：eq.3/eq.4 直接算 Rlower/Rupper（03 步骤 7 有 330/260 V 算例）；PFC 应用里分压器与 PFC 反馈复用，再配 PFC MODE 态 2/态 1 的高压开关在待机时彻底断开分压器。
5. OVP/OTP 单脚复用：一个窗口两个阈值（DS 图 39）
动机：适配器/TV 都要 OVP 和 OTP，但引脚只给得起一个。
机理：脚 7 被 0.80 V（OTP，下降触发）与 2.50 V（OVP，上升触发）围出无故障窗口。内部 IOTP = 95 µA typ 恒流向 NTC 供热敏偏置：冷态 NTC 阻值大→脚电压高（窗口内）；过热→阻值骤降→跌破 0.8 V→OTP。软钳位（约 1.2 V@0 mA、2.4 V@1 mA）保证 IOTP 自己永远够不着 2.5 V——想触发 OVP 必须外部（次级 OVP 光耦）灌入超过钳位能力的电流。两路各有滤波（37 ms/330 ms），启动期 tBLANK_OTP（8/16 ms 按选项）消隐防电容充电误触发，期间 IOTP 加倍到 190 µA typ 快速给滤波电容预充。IOTP 的使能表值得记住：VCC 掉出窗口、BO 失效、故障中、跳模式中、off 模式中都会被禁——保护偏置跟着运行状态走，排查 OTP 误动作时要先看当时处于什么状态。
权衡：单脚复用省脚，但 NTC 开路时脚停在钳位 2.4 V（窗口内）——OTP 静默失效；330 ms 的 OTP 滤波意味着真正的热事件要几百毫秒才关断（对热时间常数来说足够）。
设计含义：NTC 三点校核（25 ℃ 窗口内 / 动作温度低于 0.76 V max / 冷态被钳位压住）见 03 步骤 8；外接电容 ≤47 nF（DS 硬限，超了时间常数失控）。
6. SKIP/REM 与 Off 模式：待机的三级火箭（DS 图 40/41）
动机：LLC 轻载要升频，磁化电流环流 + 驱动损耗让空载效率崩塌；Off 模式更进一步——输出不再稳压到标称值，只维持“微控制器能活的最低电压”（由次级 off 控制器如 NCP435x 定义），初级彻底睡死。
机理：两族实现——
- Active OFF（NCP1399A/Ay 族）：次级 off 控制器复用稳压光耦把 FB 拉到 VFB_REM_OFF（0.40 V typ）以下、同时 VCC 跌破 VCC_OFF→off 模式确认。名字的含义：off 期间光耦必须保持导通（次级持续给偏置）——所以空载功耗比 B 版略高（光耦 LED 要耗电），但省了一颗专用 off 光耦。
- Active ON（NCP1399B/By 族）：次级 off 控制器激活专用 REM 光耦、把脚 4 上拉过 VREM_OFF（8.0 V typ）→off 模式，稳压光耦彻底断流；REM 被拉低过 VREM_ON（1.5 V typ）→唤醒。**REM TIMER（100 ms typ）**是关键防护机制：每次 VCC 到 VCC_ON 都把脚 4 内部下拉 100 ms 并消隐输入——防止“次级偏置已丢失但 C1 仍带电”的假 off 状态导致重启卡滞（off 模式可持续数十秒，而次级补电只要几十毫秒，必须为次级留出恢复时间）。
待机功耗核算（off 模式稳态，按 DS §6.1/6.2 数值算）：
- 控制器：ICC_OFF-MODE = 27 µA typ（max 40 µA）@VCC≈15.6 V → 约 0.42 mW（max 0.62 mW）；
- HV 脚：ISTART_OFF ≤10 µA max @500 V，typ 按图 5 量级 0.05~0.3 µA → 0.025~5 mW（max 与 typ 差百倍，规格书应试到的是 max；保守按 5 mW 计入）；
- 母线分压器：PFC MODE 态 1 切断后 ≈ 0；
- 光耦偏置：Active OFF 族要加（毫瓦级，按光耦电流算）；Active ON 族 ≈ 0。
- 合计：Active ON 族空载初级侧典型 <1 mW 量级、max 6 mW 量级；整机空载功耗还要加 EMI 泄放电阻等系统项〔此项核算为按 DS 参数的推算，整机指标以实测为准〕。
设计含义：off 模式期间 VCC 靠 DSS 循环维持内部状态——VCC 电容需在整个 off 段（数十秒级）维持电压不跌破 VCC_RESET（6.6 V）——这是 04 陷阱 2 的定量依据；唤醒必经完整启动时序（含软启动），输出电压的上升由次级 off 控制器监视。
7. PFC MODE 三态与 P ON/OFF：轻载关 PFC 的完整闭环（DS 图 42）
动机：轻载 PFC 纯亏（效率、待机双输）；但一刀切关掉 PFC，Brown-out 又成了瞎子。
机理：三态状态机——
- 拉地：启动前/off/保护期间内部 MOSFET 把脚 9 拉到 0 V——外部 PFC VCC 电容被放空，PFC 彻底关闭，HV 源省出的能量加速 LLC 侧启动；
- 6.0 V（VPFC_M_BO）：PFC 关但 LLC 在跑——6.0 V typ 稳压器（限流 1.2 mA typ）驱动外部小信号高压 MOSFET，保持母线分压器接入，BO 继续监测；
- VCC 旁路（VCC−0.4 V）：PFC 使能——直接给 PFC 控制器 VCC 供电（灌 10 mA）。
进入/退出由 FB 电压相对 P ON/OFF 脚设定电平决定：FB 低于设定→等 **tP ON/OFF_TIMER（9.4~10.9 s）**才退到态 2；定时器单向、检出 PFC 应开立即复位——负载/线电压瞬变期间绝不误关。迟滞为设定电平的 80~120 %（typ 100 %）：关断点 1.2 V 的话要涨回 2.4 V 附近才重新使能——大迟滞 + 长定时器让 PFC 在临界负载不可能周期性启停。
权衡：态 3 限流 1.2 mA typ 给 PFC VCC 电容充电很慢（10 µF→12 V 要 100 ms）——DS 明确要求“足够大的最小去耦电容”，其实是在说：别指望 PFC 瞬间上线， LLC 侧要能靠母线电容独撑这段（配合宽范围谐振腔设计，DS §10.5）。
设计含义：脚 9 接 PFC VCC + 高压开关栅极的接法、P ON/OFF 分压设定，见 03 步骤 9；PFC 关断后的最低母线（≈整流峰值）下谐振腔必须仍在感性区（04 陷阱 8）。
8. 专利启动时序与全数字软启动（DS 图 47~52）——本芯片最值得学的设计
8.1 为什么“常规”启动方案都不行（§10.9 的机理展开）
LLC 用 50% 对称脉冲直接激励谐振腔，启动首几个周期极易硬开关。三件事叠加让问题无解：
- 谐振电容初始电压不可预测：重启前延迟长（数秒，Cr 被漏电放光）→vCr≈0；延迟短（周期性开关机）→vCr 是 0~Vbulk 之间的任意值。
- 谐振腔的“有效谐振频率”取决于启动瞬间负载：输出带载/电压低→次级整流管首周期就导通→Lm 不参与，谐振频率 = 1/(2π√(LrCr))（高）；输出已充满/空载启动→整流管永不导通→Lm 参与，频率低得多。同一个电路，两种启动轨迹。
- 功率管体二极管在错误相位导通 = 硬换流：能量没准备好 ZVS 时开通，体二极管反向恢复——EMI 尖峰、甚至炸管。
所以 DS 原话：占空比失衡和/或把谐振电容预充到 Vbulk/2 都做不到洁净启动——这些办法只在特定启动条件下有效。原因很本质：它们都是开环预置，而初始条件是“两个自由度”（vCr 初值 + 负载阻抗），一个自由度的预置覆盖不了。
8.2 NCP1399 的方案：放电 → 首个脉冲 → 测量 → 修正
- 第 0 步，清零：HB 与 GND 间的内部限流开关把谐振电容能量耗散在控制器内（无振铃、无电压摆动），HB 跌破 VHB_MIN（≤10 V max）判定完成（图 48：黄色 vCr 从高位平稳降到 0，随后驱动才开始）。跳模式重启除外——跳模式收尾时 Cr 本来就被压在 Vbulk/2 以下（§9）。
- 第 1 步，首个 Mlower 脉冲，Tl1（4.9 µs typ，AF/AJ 为 10 µs）：先输出一个下管脉冲——同时将自举电容充满，保证首个上管脉冲的供电。
- 第 2 步，首个 Mupper 脉冲，Tup1（0.2~2.3 µs typ 按选项）：注入一小包固定能量；Tup1 结束后不开 Mlower——控制器进入“侦测”状态，等上管 ZVS 出现，用“关断到 ZVS 的等待时间”实测谐振腔能量余量。
- 第 3 步，按测量结果确定第二个脉冲：等待时间 ≥ 2×Tup1（谐振腔能量不足）→第二个脉冲取 3/2×Tup1 加量，再侦测一轮；< 2×Tup1→第二个脉冲维持 Tup1，随后进入正常 50% 对称与软启动。
- 首脉冲必非 ZVS，但无害：谐振腔无能量、电流为零，体二极管根本没机会导通——“非 ZVS”不等于“硬换流”，DS 特意说明这一点。
- 看门狗 tWATCHDOG = 0.5 ms typ：没装进应用（台架直接测试）或时序没走完，每 0.5 ms 重来一轮——示波器上看到的“2 kHz 脉冲串”就是它（04 陷阱 10）。
闭环思想（本节要点）：它不试图预测初始条件，而是用系统自己的响应当传感器——首个脉冲是“激励”，ZVS 等待时间是“读数”，第二个脉冲是“按读数整定”。一次迭代就收敛到“腔里有能量、但不多”的最佳工作点，之后软启动平滑接管。这与锁相环、ADS 驻波比保护是同一种工程哲学：测不了就造一个可测的过程。
8.3 全数字非线性软启动（图 50/51）
启动时序结束（条件 2 达成）即进入软启动——没有 SS 电容脚，全程数字：
- 软启动计数器：装载启动时序最后测得的 Mupper 导通时间——软启动从物理连续的初始状态起坡，不是从零硬拔；每个 Mlower 周期按 tSS_INCREMENT（20/40/80 ns 按选项）递增，还可经 KSS_INCREMENT（2/4/8 分频）放慢；
- 导通时间计数器（双向）：Mupper 期间上数、Mlower 期间下数到零——50% 对称的执行者；
- 最大导通时间比较器：软启动期间其基准由软启动计数器装载（TON_MAX 故障被屏蔽），计数器数到 tTON_MAX 即锁定最低工作频率；正常运行时它变成故障判据；
- 软启动 DAC：把计数器值变成导通时间比较器的基准斜坡，覆盖内部 FB——稳压环闭合后自然失效；
- 结束判据：FB 跌破 VFB_SKIP_IN（0.50 V typ）→输出到稳压点→计数器装载最大值，最大导通时间故障检测使能。
非线性在哪：软启动计数器以 Mlower 驱动为时钟——频率越低、每个脉冲间隔越长、增量节奏自动放慢：开头猛充（快爬输出电压）、临近稳压自动收油，输出电压曲线先陡后缓、单调无过冲（DS 图 52 的实测波形即此形态）。
设计含义：① 无 SS 脚可调——软启动速度由 tSS_INCREMENT/KSS 选项+谐振腔本身决定，选后缀时想清楚大容负载的充电时长；② “重复上一有效导通时间”逻辑在软启动初期被禁用、电流模式完全接管后重新使能——调试时别把启动早期的“规则不符”当 bug。
9. 跳模式：为 LLC 定制的突发（DS 图 53~58）
动机：轻载要靠升频稳压，但磁化电流环流与驱动损耗随频率涨——干脆“打一组、歇一会”。难点在 LLC 的突发收尾：收得不好，谐振电容电压停在错误电平，下一组开头就是硬开关。
机理：
- 进入：FB 跌破 VFB_SKIP_IN（By 版 0.50 V typ / Ay 版经脚 4 电阻设定）→跳模式请求；请求只在 Mupper 实际导通期内被接受——转换点确定、与开关周期同步（防半截脉冲）。
- 收尾脉冲 3/2 法则：进入跳模式的最后一枪是 Mlower，宽度 = 上一 Mupper 脉宽 × 3/2——人为制造失衡，把 Cr 平均电压压到 Vbulk/2 以下（图 53）：下一突发的首脉冲（Mlower）开通损耗最小。
- 突发开头：固定宽度 Mlower（t1st_MLOWER_SKIP，1.05~2.4 µs 按选项）先补自举电容；随后死区由 CS 比较器终止、发首个 Mupper——其导通期内部 FB 被人为削减 V1st_MUPPER_SKIP（0~500 mV 按选项），压低回到跳模式瞬间的电流峰与噪声。
- 突发中段 b1/b2 逻辑：导通时间比较器若在常规 Mlower 期结束前已翻低→正常 50% 对称（b1）；若仍高→Mlower 延长到比较器翻低为止（b2，占空比暂时不对称）——保证失衡过渡期电流模式不丢（图 56）。
- 退出：FB 越过 VFB_SKIP_IN+VFB_SKIP_HYST（迟滞 23~730 mV 按选项）→新突发。
轻载演变全景（图 58）：负载缓降→宽突发；继续降→突发变稀、脉冲变少；反馈极快的系统空载可到单脉冲突发（一个 Mupper+两个 Mlower）。行为由五因素决定：跳入阈值、迟滞、首 Mlower 宽度、首 Mupper 的 FB 削减量、母线电压。
权衡与警告：突发重复频率落在 2~10 kHz 人耳频段就是“啸叫”——迟滞选项（决定突发密度）与 V1st_MUPPER_SKIP（决定电流突变幅度）是两个降噪旋钮（04 陷阱 7）。DS 原文警告：示波器探头接 HB 脚会经探头电阻放电谐振电容——深度跳模式下 vCr 本来就被压得很低，探头一搭波形全变，测量陷阱见 04 陷阱 4。
10. 高压半桥驱动与自动死区（DS 图 59/60）
自举充电路径：传统自举——VCC → 外部二极管 →（串 Rboot ≥3.3 Ω，DS 注 5）→ Cboot → HB。下管导通/HB 拉低时充电。Rboot 的两个作用：限制 HB 负跳变瞬间给 Cboot 的冲击电流；阻尼自举回路振铃——振铃若被 VBOOT 脚上的 dV/dt 传感器看到（阈值 ±210 V/µs typ），自动死区会被提前“宣布结束”，死区失真。上管 UVLO（VBOOT_ON 9 V/VBOOT_OFF 8.2 V typ）保证 VGS 足够才开通。浮动域耐 620 V（−40~125 ℃）——400 V PFC 母线直上。
自动死区（图 60）：
- 动机：磁化电流随线/负载变，固定死区按最坏工况设计必然常年“过死区”——体二极管多导通的时间全是损耗；而辅助绕组法/频率调制死区法都要额外脚或绕组。
- 机理：VBOOT 脚（=HB+浮动轨）上的 dV/dt 传感器检测桥臂电压跳变——上管关断后 HB 下摆、下管关断后 HB 上摆，摆完（|dV/dt| 超过 210 V/µs 阈值且完成）即开对管——死区恰好等于 ZVS 换流时间，体二极管导通窗口被压到最小。
- 后备处理与故障化：ZVS 完不成（母线过低/容性区/严重故障）时钳位 tDEAD_TIME_MAX = 800 ns typ 强制开通——器件视为故障状态，按 IC 选项处理：不报故障 / 锁定 / 自恢复；还有 DT 故障计数器选项（累计 NDT_MAX = 8 或 16 次才确认）；另有固定死区选项（不用 dV/dt，800 ns 直接当死区）。
- HB 灌电流：内部放电开关 IDISCHARGE ≥5 mA @VHB=30 V——启动时序“清零”步的执行者，也是 HB 意外带电时的泄放通路。
权衡：dV/dt 阈值 210 V/µs 是双刃剑——太灵敏则振铃误触发，太迟钝则死区拉长。设计上能做的是压低 HB 环路电感 + 自举电阻取 3.3~10 Ω 阻尼（DS 只给下限，上限为业界经验值），让真 ZVS 摆幅远超阈值、振铃远低于阈值。
11. 保护体系：为什么必须分快慢两个通道
11.1 慢通道：过载与 FB 开路（图 45）
FB 顶到 VFB_FAULT（4.7 V typ）→故障定时器（tFB_FAULT_TIMER，80/200/300 ms 按选项）或 1000 脉冲计数器确认→按选项锁定或自恢复（tA-REC_TIMER = 1 s typ 后经完整软启动重启）。数字噪声滤波：激活周期 2 ms、退出周期 20 ms——慢是故意的：输出瞬态、光耦毛刺、启动初期 FB 高位都是它的“假警报源”，慢通道的职责是不误杀。
11.2 快通道：次级短路（图 46）——必须比 FB 快
物理链条：输出端子短路→输出电压塌→次级整流管大电流导通→但 LLC 此刻仍是 ZVS（谐振腔特性没变，变的只是负载阻抗）→FB 开环满力（导通时间顶到钳位）→功率 MOSFET/变压器/次级整流持续通过大电流→热失效的时间尺度是毫秒~秒级。若只等 FB 慢通道（80~360 ms），功率级在过载点多烤几百毫秒——小散热余量的适配器可能已越结温红线。
对策：专用 CS 故障比较器（VCS_FAULT = 2.7 V typ，AG 3.4 V / AJ 2.0 V 分档）每触发一次计数器 +1，累计 5 次进保护——@100 kHz 即约 50 µs 量级，比慢通道快约三个数量级。计数器只有在连续 ≥50 个 Mupper 脉冲不触发时才清零——单次毛刺洗不掉近期的坏记录，数字滤波换来噪声免疫。
设计含义：CS 分压比必须保证“满载峰值 1.74 V < FB 钳位 2.1 V < 故障阈值 2.7 V”的裕量链（03 第 3 步的 1.55 倍校核）；分档阈值（2.0/2.7/3.4 V）配合不同谐振腔阻抗的产品族。
11.3 其余保护机理概述
| 保护 | 物理机理 | 速度/选项 |
|---|---|---|
| 失谐保护 | CS 撞线失败→重复上一有效 ton（§2.3 表#4） | 每周期级，随选项可故障化 |
| TON_MAX 故障 | 导通时间顶到 tTON_MAX＝频率触底＝增益告罄 | 按选项禁用/自恢复/锁定 |
| DT 故障 | 800 ns 内 ZVS 未完成→强制开通计数 | NDT_MAX 8/16 次确认 |
| Brown-out | 母线分压 <1.0 V→禁止开关 | 20 ms 滤波 |
| OVP/OTP | 脚 7 出窗（<0.8 V 或 >2.5 V） | 330/37 ms 滤波，锁定或自恢复 |
| TSD | 结温 124/137 ℃（按后缀）→停开关进 off，降 30 ℃ 后完整重启 | 即时；HV 源另有独立限流 |
| 光耦开路 | 即 FB 开路（慢通道） | 同 11.1 |
11.4 速度对照表（数值代入）
| 故障 | 确认判据 | @100 kHz 折算 | 定位 |
|---|---|---|---|
| 次级短路（CS 快通道） | 5 脉冲计数 | ≈50 µs | 保功率级不热崩 |
| 失谐/失衡（控制律） | 下一周期即纠正 | ≈10 µs | 保无硬开关 |
| 过载/FB 开路（慢通道） | 200 ms 或 1000 脉冲 | 2×10⁵ µs | 容瞬态防误动作 |
| 自恢复重启 | tA-REC_TIMER 1 s | — | 防热失控重启循环 |
12. Device Functional Modes（功能模式总表）
| 模式 | 进入判据 | 行为 | VCC/驱动 | 退出 |
|---|---|---|---|---|
| 启动时序 | VCC_ON + 无故障 + BO_OK | Cr 清零→首脉冲→测量→修正 | HV 源供电 | 条件 2 达成→软启动 |
| 软启动 | 启动时序完成 | 数字斜坡覆盖 FB | 辅助绕组接管 | FB<VFB_SKIP_IN→正常稳压 |
| 正常稳压 | 环路闭合 | 导通时间调制、50% 对称 | 正常 | 轻载→跳模式 |
| 跳模式 | FB<VFB_SKIP_IN | 突发+3/2 收尾，非必要块关闭 | 突发间隙 VCC 由辅助补 | FB 越过进入+迟滞 |
| Off 模式 | By：REM>VREM_OFF；Ay：FB<VFB_REM_OFF 且 VCC<VCC_OFF | 驱动关、大部块关 | DSS 循环维持记忆 | REM 释放/FB 释放→完整启动 |
| DSS | 辅助不足/off/故障 | VCC 在 VCC_ON/VCC_OFF 循环、无脉冲 | HV 源 | 条件解除 |
| Brown-out 待命 | VVBULK<VBO | 块偏置保持、驱动禁用 | DSS | 母线回升→完整启动 |
| 自恢复保护 | 故障确认（自恢复选项） | 驱动关、定时器计 1 s | DSS | 定时到→软启动重启 |
| 锁定保护 | 故障确认（锁定选项） | 驱动关、状态锁死 | DSS 维持记忆 | VCC<VCC_RESET（拔插头） |
| TSD | 结温越限 | 停开关进低功耗 | DSS | −30 ℃ 后完整重启 |
精炼要点
| 要点 | 数值 | 为什么重要 |
|---|---|---|
| 控制律 | CS 撞 FB 基准→关 Mupper，10 ns 分辨率 | 电流实测定能量包，频率是结果不是指令 |
| 电流信息五用途 | 调制/频率/过流/失谐/死区终止 | 一脚五职＝架构精髓 |
| 启动时序 | Cr 清零→Tup1→测 ZVS→按 3/2 或 1× 修正 | 测量型闭环，任何重启条件无硬开关 |
| 看门狗 | 0.5 ms | 空板测试的“脉冲串”来源 |
| 软启动 | 全数字，起点=启动时序实测 ton | 无 SS 电容；从连续状态起坡 |
| 跳模式收尾 | 末脉冲=3/2 上一脉宽 | Cr 压到 Vbulk/2 以下，下一突发干净 |
| Off 模式功耗 | ICC 27 µA typ + HV 漏电 | 待机功率核算的两个 DS 基础数据 |
| PFC 三态 | 0/6.0 V/VCC−0.4 V + 10 s 定时器 | 关 PFC 不断 BO 侦察 |
| 快慢保护 | 5 脉冲 vs 200 ms | 短路快三个数量级的物理理由 |
| 自动死区 | dV/dt 210 V/µs，钳位 800 ns | ZVS 换流实测定死区，故障化后备处理 |
上一级：NCP1399