L6563S
Enhanced transition-mode PFC controller
Features
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■
■
■
■
■
■
■
■
■
Tracking boost function
Fast “bidirectional” input voltage feedforward
(1/V
2
correction)
Interface for cascaded converter's PWM
controller
Remote ON/OFF control
Accurate adjustable output overvoltage
protection
Protection against feedback loop
disconnection (latched shutdown)
Inductor saturation protection
Low (≤ 100 µA) start-up current
6 mA max. operating bias current
1% (@ T
J
= 25 °C) internal reference voltage
-600/+800 mA totem pole gate driver with
active pull-down during UVLO
SO14
Applications
PFC pre-regulators for:
■
■
■
High-end AC-DC adapter/charger
Desktop PC, server, Web server
IEC61000-3-2 or JEITA-MITI compliant SMPS,
in excess of 400 W
SO14 package
Figure 1.
Block diagram
December 2010
Doc ID 16116 Rev 4
1/43
www.st.com
43
Contents
L6563S
Contents
1
2
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1
2.2
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3
4
5
6
Pin connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Typical electrical performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Application information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
Overvoltage protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Feedback failure protection (FFP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Voltage feedforward . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
THD optimizer circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Tracking boost function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Inductor saturation detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Power management/housekeeping functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
7
8
9
10
Application examples and ideas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Ordering codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2/43
Doc ID 16116 Rev 4
L6563S
List of table
List of table
Table 1.
Table 2.
Table 3.
Table 4.
Table 5.
Table 6.
Table 7.
Table 8.
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Thermal data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Summary of L6563S idle states . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
SO14 mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Doc ID 16116 Rev 4
3/43
List of figure
L6563S
List of figure
Figure 1.
Figure 2.
Figure 3.
Figure 4.
Figure 5.
Figure 6.
Figure 7.
Figure 8.
Figure 9.
Figure 10.
Figure 11.
Figure 12.
Figure 13.
Figure 14.
Figure 15.
Figure 16.
Figure 17.
Figure 18.
Figure 19.
Figure 20.
Figure 21.
Figure 22.
Figure 23.
Figure 24.
Figure 25.
Figure 26.
Figure 27.
Figure 28.
Figure 29.
Figure 30.
Figure 31.
Figure 32.
Figure 33.
Figure 34.
Figure 35.
Figure 36.
Figure 37.
Figure 38.
Figure 39.
Figure 40.
Figure 41.
Figure 42.
Figure 43.
Figure 44.
Figure 45.
Figure 46.
Figure 47.
Figure 48.
Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Pin connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Typical system block diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
IC consumption vs VCC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
IC consumption vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Vcc Zener voltage vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Start-up and UVLO vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Feedback reference vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
E/A output clamp levels vs TJ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
UVLO saturation vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
OVP levels vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Inductor saturation threshold vs TJ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Vcs clamp vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
ZCD sink/source capability vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
ZCD clamp level vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
TBO clamp vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
VVFF - VTBO dropout vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
IINV - ITBO current mismatch vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
IINV - ITBO mismatch vs ITBO current. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
R discharge vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Line drop detection threshold vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
VMULTpk - VVFF dropout vs TJ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
PFC_OK threshold vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
PFC_OK FFD threshold vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
PWM_LATCH high saturation vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
RUN threshold vs TJ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
PWM_STOP low saturation vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Multiplier characteristics @ VFF = 1 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Multiplier characteristics @ VFF = 3 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Multiplier gain vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Gate drive clamp vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Gate drive output saturation vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Delay to output vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Start-up timer period vs TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Output voltage setting, OVP and FFP functions: internal block diagram . . . . . . . . . . . . . . 23
Voltage feedforward: squarer-divider (1/V2) block diagram and transfer characteristic . . 25
RFF·CFF as a function of 3rd harmonic distortion introduced in the input current . . . . . . . 26
THD optimizer circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
THD optimization: standard TM PFC controller (left side) and L6563S (right side) . . . . . . 28
Tracking boost block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Tracking output voltage vs Input voltage characteristic with TBO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Effect of boost inductor saturation on the MOSFET current and detection method . . . . . . 31
Interface circuits that let dc-dc converter's controller IC drive L6563S in burst mode . . . . 32
Interface circuits that let the L6563S switch on or off a PWM controller. . . . . . . . . . . . . . . 32
Interface circuits for power up sequencing when dc-dc has the SS function . . . . . . . . . . . 33
Interface circuits for actual power-up sequencing (master PFC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Brownout protection (master PFC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Demonstration board EVL6563S-100W, wide-range mains: electrical schematic . . . . . . . 35
4/43
Doc ID 16116 Rev 4
L6563S
Figure 49.
Figure 50.
Figure 51.
load
Figure 52.
W load
Figure 53.
Figure 54.
Figure 55.
matic
Figure 56.
List of figure
L6563S 100 W TM PFC demonstration board: compliance to EN61000-3-2 standard . . . 36
L6563S 100 W TM PFC demonstration board: compliance to JEITA-MITI standard . . . . . 36
L6563S 100 W TM PFC demonstration board: input current waveform @230-50 Hz - 100 W
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
L6563S 100W TM PFC demonstration board: input current waveform @100 V-50 Hz - 100
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
EVL6563S-250W TM PFC demonstration board: electrical schematic . . . . . . . . . . . . . . . 37
EVL6563S-400W FOT PFC demonstration board: electrical schematic . . . . . . . . . . . . . . 37
EVL6563S-ZRC200W 200W PFC pre-regulator with ripple-free input current: electrical sche-
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Package dimensions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Doc ID 16116 Rev 4
5/43
京公网安备 11010802033920号
EEWORLD
