ICC80QSG飞返式控制器：电池充电器的高效解决方案

在电子设备的电源设计中，高效、稳定且安全的电源转换至关重要。特别是在电池充电器应用中，需要满足特定的性能要求，如精确的充电电流控制、低电磁干扰（EMI）以及全面的保护功能。英飞凌的ICC80QSG飞返式控制器就是这样一款专为电池充电器应用量身定制的解决方案。

文件下载：Infineon Technologies ICC80QSG单级反激式控制器IC.pdf

由于网络问题暂时未能获取到更多关于“ICC80QSG飞返式控制器的优势”的信息，下面我将根据现有文档为你详细介绍ICC80QSG飞返式控制器。

一、产品概述

ICC80QSG是一款专为电池充电器应用设计的飞返式控制器，旨在满足所需的性能要求。它采用了二次侧调节（SSR）技术，可实现对电池充电电流的精确控制。同时，该控制器在准谐振模式（QRM）下运行，结合谷底开关和连续导通模式（CCM）预防功能，能够在中到轻负载时实现高效、低电磁干扰的电源转换。此外，它还具备突发模式，可在极轻负载和待机状态下降低系统功耗。

二、产品特性

（一）高效与低EMI

ICC80QSG通过准谐振谷底开关技术，在提高效率的同时降低了电磁干扰。在QRM模式下，控制器能够在漏极电压谷底开启功率开关，从而最大限度地减少开关损耗，实现高效的功率转换。同时，通过调整谷底数量和导通时间，可确保系统在宽工作范围内保持较低的EMI频谱。

（二）宽功率范围与全面保护

该控制器适用于高达130W的电池充电器应用，同时也可用于适配器、打印机、PC、TV、显示器、机顶盒和音频放大器等其他应用。它提供了一系列全面的保护功能，包括内部过温保护（OTP）、飞返输出过压保护（OVP）、初级侧过流保护（OCP）、欠压保护（Brownin）、过压保护（Brownout）、VCC过压保护、开环保护和输入过压保护等，确保系统在各种异常情况下的安全运行。

（三）灵活的工作模式

ICC80QSG支持QRM和突发模式两种工作模式。在QRM模式下，控制器可根据负载变化自动调整导通时间和谷底数量，以实现相对恒定的功率传输和高效的电源转换。当负载进一步降低时，控制器将进入突发模式，通过周期性地休眠和唤醒，降低系统的待机功耗。

（四）可调节功能

该控制器的一些特性可以通过外部电路进行调节，例如，可通过ZCD引脚串联电阻来配置最大功率、导通时间和工作点；通过CS引脚串联电阻来调整飞返输出过压保护水平；通过连接电阻到TD引脚和VIN引脚来配置欠压和过压保护的滞后特性等。

三、引脚配置与功能

ICC80QSG采用PG - DSO - 8封装，各引脚功能如下：	引脚符号	引脚编号	功能描述
ZCD	1	零交叉检测，用于准谐振谷底开关
VS	2	反馈传感，用于输出调节
VIN	3	输入电压检测，用于功率限制和保护
TD	4	导通延迟控制，可调节导通延迟和控制外部启动电路
CS	5	MOSFET电流检测和飞返输出过压保护
GD	6	栅极驱动，控制MOSFET的栅极
GND	7	接地
VCC	8	工作电压供应

四、工作原理

（一）启动过程

在预启动阶段，ICC80QSG会测量TD引脚到地的电阻$R{TD}$、VIN引脚的平均电压$VVIN,avg$以及内部结温$T{j}$。如果满足启动条件，控制器将启动软启动过程，以减少启动时的元件应力。软启动完成后，控制器将进入RUN状态，根据VS引脚的信号进行输出调节。

（二）输入电压检测与保护

VIN引脚用于测量初级母线电压，通过电阻分压器实现功率限制、欠压、过压和输入过压保护功能。在RUN状态下，控制器会根据VIN引脚电压的最高和最低采样值的中间值来计算平均电压$VVIN,avg$，并根据该值触发相应的保护机制。此外，还可以通过在TD引脚和VIN引脚之间连接电阻来配置欠压和过压保护的滞后特性。

（三）零交叉检测与准谐振模式

ZCD引脚通过串联电阻连接到辅助绕组，用于检测零交叉信号，实现准谐振谷底开关。控制器会根据ZCD引脚的信号计数零交叉次数，并在达到目标谷底时开启功率开关，以减少开关损耗。同时，ZCD引脚的电流还可用于飞返输出过压保护和功率限制。

（四）VS引脚信号传感

在RUN状态下，ICC80QSG通过ADC采样VS引脚的负载电流来测量反馈信号，实现输出调节。当VS引脚负载电流纹波足够大时，控制器还会将其部分操作与线频率或交流半周期同步。

（五）脉冲生成与功率控制

控制器会根据VS引脚负载电流将其映射到虚拟脉冲长度、谷底数量和突发占空比等内部参数，并结合功率限制参数生成脉冲信号，控制MOSFET的开关。在QRM模式下，控制器会根据谷底数量的变化补偿导通时间，以实现相对恒定的功率传输。

五、电气特性与参数

（一）绝对最大额定值

ICC80QSG的绝对最大额定值规定了其在各种电气参数下的安全工作范围，包括VCC电压、结温、存储温度、焊接温度、功率耗散、ESD能力等。在设计应用时，必须确保这些参数不超过其最大额定值，以避免损坏芯片。

（二）工作条件

推荐的工作条件包括结温、电源电压、TD引脚外部电容和ZCD引脚峰 - 峰稳定钳位电流等。在这些条件下，控制器的直流电气特性才能得到保证。

（三）直流电气特性

直流电气特性涵盖了电源、零交叉检测、电压传感、输入电压检测、TD配置、电流检测、PWM生成、栅极驱动、时钟振荡器和温度传感器等方面的参数。这些参数为工程师在设计电路时提供了重要的参考依据。

六、总结与应用建议

ICC80QSG飞返式控制器是一款性能卓越、功能丰富的电源管理芯片，适用于多种电池充电器和其他电源应用。其高效、低EMI、宽功率范围和全面保护等特性使其成为电子工程师在电源设计中的理想选择。

在应用过程中，工程师需要根据具体的设计要求合理选择外部元件参数，如ZCD引脚串联电阻、CS引脚串联电阻、TD引脚电阻等，以实现最佳的性能和保护效果。同时，要注意VCC电压的供应方式和VCC唤醒突发控制机制的应用条件，确保系统在各种负载和工作条件下的稳定性和可靠性。

你在实际应用中是否遇到过类似控制器的设计挑战？你对ICC80QSG的哪些特性最感兴趣呢？欢迎在评论区分享你的经验和想法。