MT1619

MT1619 是一款PD快充开关电源转换器芯片，其内部集成了一颗高集成度、高性能的电流模式 PWM 控制器和一颗功率 MOSFET。它适用于小于 30W 的开关电源设备。MT1619 具有恒功率功能，特别适用于 PD 充电器、电源适配器等中小功率的开关电源设备。极低的启动电流与工作电流、以及轻载或者无负载情况下的 burst mode 功能，都能有效的降低开关电源系统的待机功耗，提高功率转换效率。内置的同步斜坡补偿、反馈引脚的前沿消隐等功能不仅能减少开关电源系统的元器件数目，还增加了系统的稳定性，避免谐波振荡的产生。MT1619 提供了多种全面的可恢复保护模式，其中包括：逐周期电流限制保护（OCP）、过温保护(OTP)、VCC 电压的过压保护、次边整流器短路保护、以及欠压关断（UVLO）。MT1619 具有很宽的 VCC 电压范围，从 7.6V-55V 均可以正常工作，非常适合 20W 的 PD 应用，极大地方便了变压器和供电元件的设计。

特点
 Burst Mode 功能、 低启动电流（4uA）、 低工作电流（0.8mA）、 内置前沿消隐、 内置同步斜坡补偿、 电流模式工作、 宽 VCC 电压范围（7.6-55V）、 逐周期电流限制保护（OCP）、 过温保护(OTP)、 VCC 过压保护、 次边整流器短路保护、 低电压关闭功能（UVLO）、 栅驱动输出电压嵌位（12V）、 软启动功能(Soft-Start)、 软驱动功能(Soft-Driver)、 频率抖动功能、 恒定输出功率、 内置高压 Power MOSFET、 采用 SOP-8 封装
 应用
 PD快速充电器
 适配器

 

功能描述
MT1619 是一款开关电源转换器芯片，其内部集成了一颗高集成度、高性能的电流模式 PWM 控制器和一颗功率 MOSFET。MT1619 具有恒功率功能，特别适用于 PD 充电器、电源适配器等中小功率的开关电源设备。极低的启动电流与工作电流、以及轻载或者无负载情况下的 burst mode 功能，都能有效的降低开关电源系统的待机功耗，提高功率转换效率。内置的同步斜坡补偿、反馈引脚的前沿消隐等功能不仅能减少开关电源系统的元器件数目，还增加了系统的稳定性，避免谐波振荡的产生。MT1619 还提供了多种全面的可恢复保护模式。

主要特点功能描述如下。
MT1619 具有恒功率功能，当输出负载持续加大时，输出电压会开始下降，保持输出功率恒定；芯片内置了线电压补偿，使得在不同输入线电压下，恒定功率基本不变。
为了降低待机功耗，满足更高的绿色环保标准，芯片提供了脉冲模式（Burst Mode）功能、极低的启动电流和工作电流。脉冲模式即在轻载或者无负载情况下，MT1619 可以线性地降低芯片的开关频率，因此减少开关的损耗；同时通过优化设计，MT1619具有极低的启动电流和工作电流，不仅有利于启动电路设计，而且启动电路中可以使用大阻值的启动电阻，以降低功耗，提高功率转换效率。MT1619 内置的同步斜坡补偿电路，防止 PWM 控制器在高占空比工作时候可能产生的谐波振荡。MT1619 在电流采样输入引脚端内置了前沿消隐功能，能有效去除电流反馈信号中的毛刺。有助于减少外部元器件数量，降低系统的整体成本。MT1619 提供了多种全面的可恢复保护模式，其中包括：逐周期电流限制保护（OCP）、过温保护(OTP)、VCC 电压的过压保护、次边整流器短路保护、以及欠压关断（UVLO）。其中，为了更好的保护内置高压功率 MOSFET 功率管，栅极驱动输出电压被嵌位在 12V。MT1619 在图腾柱栅极驱动输出端使用了频率抖 动技术和软开关控制技术，可以很好的改善开关电源系统的 EMI 性能。MT1619 具有很宽的 VCC 电压范围，从 7.6V-55V均可以正常工作，非常适合 20W 的 PD 应用，极大地方便了变压器和供电元件的设计。
启动
MT1619 的启动电流设计得很小（5uA），因此 VCC能很快充电上升到 UVLO 的域值电压以上，器件可以实现快速启动。可以采用大阻值的启动电阻来减少功耗。启动后，在输出电压每上升到足够高之前由 VCC 电容为芯片供电，当输出电压足够高后，由辅助绕组供电。VCC 电容的选取必须保证能维持到输出足够高，辅助绕组足以给 VCC 供电。
工作电流
芯片自身具有很低的的工作电流（0.8mA），以及极低的待机电流(0.5mA)，有利于降低待机功耗和使用较小的 VCC 电容。
软启动(Soft-start)
在芯片上电时，过流保护阈值会分 8 步从 0 逐步上升，每步持续时间为 32 个开关周期，从而有效抑制了启动时的电流尖峰，降低了元件的应力，保障系统安全。
脉冲模式（Burst Mode）
在无负载或者轻负载的情况下，开关电源中的大部分功耗来自于 MOSFET 的开关损耗、变压器的磁心损耗、以及缓冲电路的损耗。功耗的大小与一定时间内 MOSFET 的开关次数成正比。减少开关次数也就减少了功耗，节约了能源。MT1619 内置的 Burst Mode 功能，可以根据负载情况自动调节开关模式。当系统处于无负载或者轻/中负载下，FB 端的输入电压会处于脉冲模式（Burst Mode）的阈值电压之下。根据这个判断依据，器件进入脉冲模式控制。栅极驱动输出端只有在 VCC 电压低于 8.3V，或者 FB 输入端被激活的情况下才会有输出。其他情况下，栅极驱动输出保持长关的状态以减少功耗，从而尽可能地减少待机功耗。

MT1619A  ：15W

MT1619B ： 20W

MT1619C  ：22.5W

MT1619D  ： 25W

工作频率
MT1619 内置的振荡器频率为 65KHz，抖频范围±5%，抖频周期 4ms，以降低 EMI。
电流检测和前沿消隐
MT1619 内部具有逐周电流限制（Cycle-by-CycleCurrent Limiting）功能。开关电流通过检测电阻输入到 SENSE 引脚。引脚内部的前沿消隐电路可以消除 MOSFET 开启瞬间由于 snubber 二极管反向恢复造成的感应电压毛刺，因此 SENSE 输入端的外接 RC 滤波电路可以省去。限流比较器在消隐期间被禁止而无法关断内置功率 MOSFET。PWM占空比由电流检测端的电压和 FB 输入端的电压决定。
内部同步斜坡补偿
PWM 产生过程中，内置的斜坡补偿电路可以在电流检测输入端的电压基础上叠加斜坡电压。这极大地增强了 CCM 下闭环的稳定性，避免了谐波振荡，减少了输出纹波电压。
内置线电压补偿
由于固定的关断延时的存在，会导致线电压越高，过载功率越大，MT1619 内置了线电压补偿，线电压越低，逐周期过流保护 OCP 阈值越高，使得全电压范围内恒功率基本不变。
栅极驱动
太弱的栅驱动强度会导致过大的开关损失，而太强的驱动会产生过大的 EMI。MT1619 通过内建图腾柱栅极驱动电路的优化设计，实现了输出软驱动。从而可以更容易的设计出理想的低待机损耗和EMI 系统。MT1619 还在栅极驱动输出端内置了12V 的嵌位电路，有效地保护了内置高压功率MOSFET 开关管，并进一步降低工作电流。
保护控制
MT1619 提供了全面的保护特性，系统可以获得最高可靠性。其中包括逐周期限流保护（OCP），恒定功率保护，过温保护(OTP)、片上 VCC 过压保护(VCC_OVP)、次边整流短路保护、以及欠压关断(UVLO)。 

PCB 布局
PCB 布局应遵循以下规则:功率环路面积: 电流回路的面积应尽可能小，以减少电磁干扰的辐射，如一次电流回路、缓冲回路和二次整流回路。
旁路电容: VCC 上的旁路电容和 FB 电容应该放置尽可能靠近引脚。在单点连接输入电容负极节点之前，应将 VCC 电容的负极节点和光耦接地端直接连接到 IC GND 引脚上。
GND: 输入功率回路的地路与 IC 控制器的地路分开，用功率检测电阻、辅助绕组的负极与 IC GND等单点连接在输入电容的负极处。
DRAIN: DARIN 引脚增加铜面积，便于散热。PCB的轨迹必须宽和短。然而，过大的铜面积可能会影响电磁干扰性能。