CAPZero 产品系列

CAPZero 产品系列
™
零功耗1电容自动放电IC
产品特色
• AC电压接通后阻止电流流经X电容放电电阻
• AC断电后通过放电电阻自动对X电容进行放电
R1
• 简化EMI滤波电路的设计 – 采用更大容量的X电容,可使用小号
D1
电感元件,而不会改变功耗
• 只有两个端子 – 在系统输入保险丝之前或之后使用均可满足安
全标准
• 封装和PCB板上的爬电距离>4 mm
AC
X Capacitor
MOV
and Other
EMI Filter
Components
• 自供电 – 无需外部偏置
• 高共模抗浪涌能力 – 无需外部接地连接
CAPZero
• 高差模抗浪涌能力 – 内部集成1000 V MOSFET
D2
R2
PI-6599-110711
EcoSmart® – 高效节能
• 230 VAC输入时,所有X电容的功耗值均<5 mW
图1. 典型应用 – 非简化的电路
应用
• X电容>100 nF的所有AC-DC转换器
• 要求满足EuP Lot 6标准的电器
• 要求空载功耗极低的适配器
• 要求待机功率极低的所有转换器
元件选择表
产品3
BVDSS
说明
CAP002DG
825 V
施加AC电压后,CAPZero可阻断X电容安全放电电阻中的电流,
CAP012DG
1000 V
这样可在230 VAC输入时将功率损耗降至5 mW以下,甚至为零功
CAP003DG
825 V
耗 。AC断电后,将CAPZero与串联放电电阻相连,可自动对X电
CAP013DG
1000 V
容进行放电。这种工作方法有助于灵活选择X电容,以优化差模
CAP004DG
825 V
EMI滤波,并在功耗不变的情况下降低电感成本。
CAP014DG
1000 V
1
使用CAPZero设计电源时,只需根据所用X电容值在表1中选择合
适的CAPZero器件和外部电阻值即可。这种设计选择将提供一个
最差情况RC时间常数 – 即AC电源断电后小于1秒,这完全符合国
际安全标准要求。
双端子CAPZero IC的简单性和稳健性,使其成为设计满足EuP Lot 6
要求的电源系统的理想之选。
CAPZero产品系列具有两种电压等级:825 V和1000 V。所要求的
电压额定值取决于具体应用的抗浪涌要求和电路配置。详细信息
请参见“主要应用指南”部分。
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CAP005DG
825 V
CAP015DG
1000 V
CAP006DG
825 V
CAP016DG
1000 V
CAP007DG
825 V
CAP017DG
1000 V
CAP008DG
825 V
CAP018DG
1000 V
CAP009DG
825 V
CAP019DG
1000 V
最大总
总串联电阻2
X电容量
(R1 + R2)
500 nF
1.5 MW
750 nF
1.02 MW
1 mF
780 kW
1.5 mF
480 kW
2 mF
360 kW
2.5 mF
300 kW
3.5 mF
200 kW
5 mF
150 kW
表 1. 元件选择表
注释:
1. IEC 162301第4.5条规定低于5 mW的待机功率为零功耗。
2. 这些值为额定值。基于这些额定值,在±20% X电容和±5%电阻容差范围内,
RC时间常数<1秒。
3. 封装:D: SO-8。
2011年11月
CAPZero产品系列
引脚功能描述
图2所示的引脚配置可确保SO-8封装的宽度用于提供超过4 mm
D Package (SO-8)
的爬电距离和电气间隙。
NC
虽然仅对引脚2、3、6和7进行电气连接,但仍建议在电路板上
D1
将引脚1-4和引脚5-8进行耦合 — 参见“应用”部分。
D1
NC
1
8
2
7
3
6
4
5
NC
D2
D2
NC
PI-5608-060810
图 2. 引脚配置
2
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CAPZero产品系列
R1
D1
MOVPOS1
AC
MOVPOS2
Other EMI
Filter
Components
CEXT
X Capacitor1
X Capacitor2
D2
CAPZero
R2
PI-6600-110711
图 3. MOV和CEXT的放置选项
主要应用指南
击穿电压选择
如果测得的峰值漏极电压超出950 V,还可以在D1和D2端子之间
放置一个最大电容值为47 pF的1 kV外部陶瓷电容,以便在浪涌
图3所示为可影响到CAPZero击穿电压选择的可能的系统配置。
期间对CAPZero端子之间的电压进行衰减。这种可选的外部电
该系统配置变量包括系统MOV和X电容的放置,以及具体应用的
容放置方式如图3中的CEXT所示。但应注意的是,以这种方式放
差模浪涌电压规格。
置外部电容会在AC接通后,因CEXT充放电电流流入R1和R2而使
功耗稍微增大。33 pF的CEXT值会在230 VAC 50 Hz条件下增加约
如表1所示,CAPZero产品系列中的每款器件都提供825 V或1000 V
选项。对于MOV放置于位置1(图3中的MOVPOS1)的应用,825 V
选项通常能提供足够的耐压性,满足高达3 kV或以上的抗浪涌
要求。对于抗浪涌要求更高的应用或要求提供额外电压裕量的
应用,建议使用1 kV CAPZero器件。
当MOV未直接与X电容1跨接时(如图3中的MOV POS2),可使
用1000 V CAPZero器件来满足1.5 kV的抗浪涌要求。如果差
模浪涌电压规格>1.5 kV,建议始终将MOV放置于图3所示的位
置(即MOVPOS1)。
0.5 mW的功耗。
PCB布局与外部电阻的选择
图4是采用CAPZero的典型PCB布局。本示例中的外部电阻分为
两个单独的表面贴装电阻,可在故障条件下(例如,当CAPZero
端子D1和D2之间存在短路时)分配损耗。R1和R2的数值根据表
一进行选择。
在CAPZero端子D1和D2发生短接故障时,每个电阻都会消耗
一定的功率,该功率值可通过所施加的AC电压值、R1和R2值
建议在进行最终系统浪涌测试时,测量CAPZero的D1和D2端子
来计算。例如,在使用CAP004或CAP014的应用中,
之间的峰值电压。在浪涌测试期间测量CAPZero的峰值电压
R1=R2=390 kΩ。如果CAPZero在265 VAC时发生短路,R1和
时,应使用具有适当电压额定值的示波器探针,并使用隔离电
R2会各自消耗45 mW的功率。
源对示波器供电,以避免接地电流影响测量结果。进行此类测
量时,建议为峰值电压留出低于击穿电压规定值50 V的工程裕量
此外,还应再次将电阻R1和R2的额定值设定为系统输入电压的
(例如使用1000 V CAPZero时峰值电压为950 V)。
50%,以便在进行单点故障测试时使CAPZero的D1和D2引脚出
现短路。
3
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CAPZero产品系列
如果在故障测试时需要每个电阻都维持低功耗或低电压,可将
总外部电阻分为多个分立电阻,但总电阻必须等于表1中的规
定值。
X Capacitor
R1
安全
CAPZero既使放置在系统输入保险丝之前也能满足安全要求。如
果短路位于CAPZero端子D1和D2之间,那么该系统就与不使用
CAPZero的现有系统完全一样。
对于开路测试,由于有两个引脚分别连接到D1和D2,所以无法通
R2
过单个引脚故障(例如,引脚翘起测试)来制造故障条件。如果
≥4 mm
通过将多个引脚翘起来制造开路,那么该条件等于在不使用
CAPZero的现有系统中使用了一个开路X电容放电电阻。如果要求
对开路故障进行冗余,可并联放置两个CAPZero和R1 / R2配置。
PI-5610-041310
图 4. 典型PCB布局
放电操作
为 符 合 安 规 要 求 ,在 A C 供 电 断 开 后 ,根 据 如 上 的 功 能 描
述,CAPZero将对X电容进行放电,直到达到安全额外低压(SELV)
的水平。尽管在低于SELV水平下没有特别的安规要求,CAPZero仍
将继续对X电容放电,直到其电量放完为止。因此,CAPZero能够被
安全地应用在普通工业18 VAC及24 VAC的供电母线的低输入电压
端,当AC输入断开时仍维持对X电容的放电。
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绝对最大额定值4
漏极引脚电压1 CAP002-CAP009 ..............................825 V
CAP012-CAP019 .............................1000 V
漏极峰值电流2 CAP002/CAP012..................... 0.553 mA
CAP003/CAP013......................0.784 mA
CAP004/CAP014......................1.026 mA
CAP005/CAP015......................1.667 mA
CAP006/CAP016..................... 2.222 mA
CAP007/CAP017.......................2.667 mA
CAP008/CAP018..................... 4.000 mA
CAP009/CAP019..................... 5.333 mA
贮存温度.......................................................... -65 °C to 150 °C
引脚温度3.........................................................................260 °C
工作环境温度.................................................... -10 °C to 105 °C
最大结温度........................................................ -10 °C to 110 °C
参数
注释:
1. D1引脚的电压与D2引脚的极性相关。
2. 当漏极电压同时低于400 V时,允许出现峰值漏电流。
3. 在距壳体1/16英寸处测量,持续时间5秒。
4. 在短时间内施加器件允许的最大额定值不会引起产品永久性 的损坏。但长时间用在器件允许的最大额定值时,会对产品 的可靠性造成影响。
符号
条件
TA = -10至105 °C
(除非另有说明)
最小值
典型值
最大值
单位
tDETECT
线周期频率47-63 Hz
0.5
22
31.4
ms
CAP002/012
0.25
CAP003/013
0.37
CAP004/014
0.48
CAP005/015
0.78
CAP006/016
1.04
CAP007/017
1.25
CAP008/018
1.88
CAP009/019
2.5
控制功能
AC断电检测时间
漏极饱和电流1,2
供电电流
IDSAT
ISupply
TA = 25 °C
mA
21.7
mA
注释
1. 饱和电流规定值可确保在采用“元件选择表1”中规定的外部电阻值和所有电压高达265VAC峰值下均保持自然的RC放电特
性。
2. 规定值由特性和设计决定。
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CAPZero产品系列
典型特性曲线
PI-6020-062110
1.20
1.10
ISUPPLY (Normalized to 25 °C)
1.00
0.90
0.80
0.70
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
-25
0
25
50
75
100
125
Temperature (°C)
图 5. ISUPPLY vs. 温度曲线
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SO-8 (D Package)
4
B
0.10 (0.004) C A-B 2X
2
DETAIL A
4.90 (0.193) BSC
A
4
8
D
5
2 3.90 (0.154) BSC
GAUGE
PLANE
SEATING
PLANE
6.00 (0.236) BSC
C
0-8
1.04 (0.041) REF
0.10 (0.004) C D
2X
Pin 1 ID
1
4
0.25 (0.010)
BSC
0.40 (0.016)
1.27 (0.050)
0.20 (0.008) C
2X
7X 0.31 - 0.51 (0.012 - 0.020)
0.25 (0.010) M C A-B D
1.27 (0.050) BSC
1.25 - 1.65
(0.049 - 0.065)
1.35 (0.053)
1.75 (0.069)
o
DETAIL A
0.10 (0.004)
0.25 (0.010)
0.10 (0.004) C
H
7X
SEATING PLANE
0.17 (0.007)
0.25 (0.010)
C
Reference
Solder Pad
Dimensions
+
1.45 (0.057) 4.00 (0.157)
+
D08A
+
5.45 (0.215)
Notes:
1. JEDEC reference: MS-012.
2. Package outline exclusive of mold flash and metal burr.
3. Package outline inclusive of plating thickness.
4. Datums A and B to be determined at datum plane H.
+
5. Controlling dimensions are in millimeters. Inch dimensions
are shown in parenthesis. Angles in degrees.
1.27 (0.050)
0.60 (0.024)
PI-5615-041210
元件订购信息
• CAPZero产品系列
• 002系列号
• 封装信息
D
塑封SO-8
• 封装材料
G
绿色峰值:无卤素和符合RoHS
• 带装和卷轴装及其他包装形式
空白
CAP 002
D G - TL
TL
标准配置
带装和卷轴装,2.5 k片
7
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修订版本
日期
注释
A
Code A发布。
04/14/10
B
更新了ISUPPLY条件。增加了图5。更新了参数TDETECT。
06/08/10
C
更新了表1。表1内的注释有所更新。新增“放电操作”段落并更新了绝对最大额定值表格。
C
增加了最大结温度规格。
04/11
D
更新了图3和图1。
11/11
02/11
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