WS6902 Product Description 非隔离高压开关控制器 特点 获得高精度的输出电压。此外，WS6902 采用 PWM+PFM 联 � 低工作电流（1mA） � 极低的起动电流(5uA) � 宽的输入电压范围（85-450VAC） � 外部可调的输出电压 � 外部可调的逐周期峰值电流限制(OCP) � 过温保护(OTP) � 输出过载、短路保护 � 内置软启动功能(soft-start) � 内置浪涌电流控制技术 � VCC_OVP(32V) � 低电压关闭功能 � PWM 与 PFM 相结合的控制模式 � 抖频功能，改善 EMI 合控制技术；在输出高压、重载时，系统占空比在 5%--85% 之间时，芯片采用 PWM 控制技术；在输出低压、轻载时，系 统的暂空比小于 5%，此时芯片自动切换到 PFM 模式。两种工 作模式相结合，使得 WS6902 在全电压输入和宽的输出电压及 全负载条件下都能获得很高的转换效率、很小的输出纹波以及 良好的动态特性。 WS6902 采用外部可调的输出电压和逐周期峰值电流限制，通 过调节 FB 反馈分压电阻可以设置不同的输出电压 （FB 内部 基准为 1V），通过调节 CS 电阻可以设置逐周期峰值电流限制， 从而设置不同的输出负载。 WS6902 内置了软启动功能，启动浪涌电流控制技术和多种全 面的可恢复保护模式，其中包括：逐周期峰值电流限制保护 （ OCP ） 、 VCC 电 压 的 嵌 位 (VCC_clamp) 以 及 低 压 关 闭 （UVLO）、输出过载和短路保护和过温保护等。 WS6902采用图腾柱栅极驱动输出。 应用领域 WS6902芯片可以作为线性电源或者RCC模式电源的最佳替 中小功率 AC/DC 电源： � 代产品，从而提高开关电源系统的整体性能，并有效地降低系 风扇驱动 统成本。 WS6902 提供 6-Pin 的 SOT23-6 封装。 概述 WS6902 是一款适用于中小功率的非隔离降压型 AC/DC 电源控制器。它在全电压输入范围(85V-450VAC)内都能 W/T-Y048-Rev.A/0 Jun.2014 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS WIN SEM I M ICROELECTRON ICS Copyright@Winsemi Microelectronics Co., Ltd., All right reserved. WIN SEM I M ICROELECTRON ICS WIN SEM I M ICROELECTRON ICS WIN SEM I M ICROELECTRON ICS 0614 WS6902 Product Description 典型应用图 6 A C IN 2 VCC G a te CS 5 1 Com p 3 GND F B 4 Vo u t 引脚定义与器件标识 WS6902 供了 6-Pin 的 SOT23-6 封装，顶层如下图所示： SOT23 - 6 1 2 3 C S Comp VCC 6 G AT E 5 GND FB 6 02:WS6902 Y:年代码 0-9) 02 YMF M:月代码 (1-12) F: 工厂编号 4 1 引脚功能说明 引脚名 引脚号 引脚类型 CS 1 电流监测 Comp 2 补偿脚 FB 3 反馈输入 GND 4 芯片地 GATE 5 驱动输出 芯片驱动输出引脚，外接功率管栅极 VCC 6 电 电源。 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS www.winsemi.com WIN SEM I 电流监测反馈输入引脚。用于判断是否达到限流值。 连接 1nF 电容到地，用于环路补偿 通过电阻分压网络决定输出电压的大小 芯片地 源 M ICROELECTRON ICS Tel : +86-755-8250 6288 功能说明 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS Fax : +86-755-8250 6299 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS WIN SEM I M ICROELECTRON ICS 2/7 WS6902 Product Description 电路内部结构框图 G AT E 5 Drive r 1. 0 V 1 4. 1 V / 8 V UVLO 6 FOCP VCC 1 VCC_ OVP L o g ic 32V OCP Vo lta g e re fe re n ce CS 0. 5 V So ft sta rt In te rn a l su p p ly 3 OTP PWM/ PFM EA FB 1V 3 4 V@ 5 mA 4 OSC SAW wa ve OL P / sh o rt GND 2 com p 订购信息 封装形式 芯片表面标识 采购器件名称 6-Pin SOT23-6, Pb-free 02YMF WS6902YP（SOT23-6） 极限参数 (symbol) 符号(symbol) parameter 参数（parameter parameter） 极限值 unit 单位（unit unit） VCC DC 供电电压 -0.3~32 V VFB FB 引脚输入电压 -0.3~7 V VCS CS 引脚输入电压 -0.3~7 V VGATE GATE 引脚输入电压 -0.3~20 V TJ 最大工作结温 150 ℃ TSTG 最小/最大储藏温度 -55~150 ℃ ICC VCC DC 嵌位电流 10 mA 注意：超过上表中规定的极限参数会导致器件永久损坏。不推荐将该器件工作在以上极限条件，工作在极限条件以上，可能会影响 器件的可靠性。 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS www.winsemi.com WIN SEM I M ICROELECTRON ICS Tel : +86-755-8250 6288 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS Fax : +86-755-8250 6299 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS WIN SEM I M ICROELECTRON ICS 3/7 WS6902 Product Description 电气特性参数 条件：TA=25℃，VDD=16（除非特别注明） Supply Voltage (VCC) symbol parameter Test condition I_VCC_ST Start up current I_VCC_OP Min Typ Max Unit VCC=UVLO_OFF-0.5V 5 10 uA Operation Current VCC=12V 1 1.5 mA UVLO_ON Turn on threshold Voltage VCC falling 7.2 8.2 9.2 V UVLO_OFF Turn-off threshold Voltage VCC rising 13.1 14.1 15.1 V VCC_Clamp VCC Zener Clamp Voltage IVCC=5mA VCC_OVP VCC over voltage protect 34 V 32 V Error Amplifier Section Vref_EA Reference voltage for EA Gain DC gain of EA 0.97 1.0 1.03 V 70 dB Current Sense Section TLEB Leading edge Blanking Time 250 ns TD_OC OCP control delay 110 ns VTH_OC OCP threshold 0.45 0.50 0.55 V VTH_FOC Surge current control threshold 0.95 1.0 1.05 V T_ss Soft start time 12 ms Oscillator Section Freq_Max IC Maximum frequency D_max Maximum duty cycle D_min Minimum duty cycle ΔF_jitter T_jitter 67.5 75 82.5 khz 75 85 90 % 5 % Jitter range ±4.5 % Period of jitter 3.5 ms Over load delay time 80 mS Timer Section TD_OLP Temperature section OTP Over temperature threshold 150 ℃ OTP_hys Hysteresis of OTP 30 ℃ Driver section Roh High-side 驱动管阻抗 Vgs=12V，Io=100mA 6.4 Ω Vol Output low level Vgs=12V，Io=-100mA 6 Ω WIN SEM I M ICROELECTRON ICS www.winsemi.com WIN SEM I M ICROELECTRON ICS Tel : +86-755-8250 6288 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS Fax : +86-755-8250 6299 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS WIN SEM I M ICROELECTRON ICS 4/7 WS6902 Product Description 功能描述 值电压为 1.0V 的快速过流保护比较器，当启动时电感电流峰值 WS6902 是一款适用于中小功率的非隔离降压型 AC/DC 电源 使得 CS 电压达到 1.0V 时，芯片会立即关掉脉冲，并且在接下 控制器。它可以在全电压范围内(85-450VAC)获得高精度的输 来的 2-8 个周期内持续关闭脉冲，从而使得电感电流有足够的下 出电压。 降时间，能降到正常工作的范围内；此外在输出短路时，该功 能可以有效防止电感电流逐周期持续上升，保证系统的安全。 启动电流 系统上电后，母线电压通过启动电阻对 VCC 电容充电， 当 VCC —EMI 的改善 抖频与软驱动— 电压达到芯片开启阈值时，芯片内部控制电路开始工作。芯片 WS6902 具有抖频功能，抖频范围为 75K±4.5%，抖频周期为 正常工作时，输出端通过二极管和限流电阻对 VCC 进行供电， 3.5ms；同时芯片驱动级内置了软驱动功能，合理设置了开关管 所以无需辅助绕组。 的开启速度；从而使 EMI 得到最大的改善。 工作原理 软启动 WS6902 具有高精度的 CV 特性，通过调节 FB 反馈电阻的比 WS6902 内置了 12ms 的软启动电路，在软启动期间，CS 过流 例，可以设置不同的输出电压。WS6902 内置了环路补偿，同 保护阈值会从 100mv 分 16 步慢慢上升至 500mv；同时内部运 时 comp 脚外接电容可使系统更加稳定。 放输出电压也会慢慢上升，及占空比会从 5%分 16 步上升到 WS6902 采用 PWM 与 PFM 联合控制的模式，在 PWM 模式 85%；两个机制共同起作用，避免了启动时过大的浪涌电流和 下，输出占空比可以在 5%--85%之间变化，芯片内部限定最 输出过冲电压。 大暂空比为 85%，工作频率为 75KHz；当占空比<5%时，芯 片会自动转入 PFM 模式，以降低损耗，提高效率。 过载与短路保护 WS6902 内置了过载与短路保护，当输出过载或者短路时，FB VCC 钳位与过压保护 电压会低于内部参考阈值(1V)，如果 FB 低于 1V 且持续时间超 WS6902 内置了 VCC_OVP 和 VCC 钳位电路，当 VCC 大于 过 80ms，则芯片会关断输出脉冲，进入 UVLO 自动重启，每次 32V 时，芯片会立即关断输出脉冲，并进入 UVLO 自动重启； 重启都会触发软启动功能。 芯片内部 34V 的钳位稳压管具有 10mA 以上的钳位能力。 此外，当输出短路时，输出电压很低，无法给 VCC 供电，此时 芯片具有很宽的工作电压范围，从 8.2V—32V 均能正常工作， 如果 VCC 电容太小，可能出现无法维持 80ms 的工作时间就进 方便了输出电压和 VCC 供电限流电阻的设置；对于输出电压 入了 UVLO 自动重启；因此为了保证系统的带载起动能力足够 为 12-24V 的应用，VCC 供电限流电阻可以省略，或者用一个 强，建议 VCC 电容足够大，使得其在输出无法供电时能维持 50 欧姆左右的小电阻即可。 80ms 以上的工作时间. 电流检测和前沿消隐 过温保护 WS6902 内部具有逐周期电流限制（Cycle-by-Cycle Current WS6902 内置了过温保护，当温度高于 150℃时，芯片会关断 Limiting）功能。开关电流通过检测电阻输入到 CS 引脚。引脚 输出脉冲，直到温度低于 120℃时，再次开启脉冲。 内部的前沿消隐电路可以消除 MOSFET 开启瞬间由于寄生元 件引起的电流尖峰带来的干扰，因此 CS 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。限流比较器阈值电压为 0.5V。 浪涌电流控制技术 为了有效控制启动时的浪涌电流，芯片内部 CS 端还有一个阈 W/T-Y048-Rev.A/0 Jun.2014 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS WIN SEM I M ICROELECTRON ICS Copyright@Winsemi Microelectronics Co., Ltd., All right reserved. WIN SEM I M ICROELECTRON ICS WIN SEM I M ICROELECTRON ICS WIN SEM I M ICROELECTRON ICS 0614 WS6902 Product Description SOT23-6 封装外观图 U n it:m m A C2 B1 B θ1 θ B2 A2 R C D R1 θ2 C1 θ3 R2 D1 D3 D2 A1 Winsemi Dimensions in Millimeters Symbol Dimensions in Inches Min Max Min Max A 2.72 3.12 0.107 0.123 B 1.40 1.80 0.055 0.071 C 1.00 1.20 0.039 0.047 A1 0.90 1.00 0.035 0.039 A2 0.30 0.50 0.012 0.020 B1 2.60 3.00 0.102 0.118 B2 0.119 0.135 0.005 0.005 C1 0.03 0.15 0.001 0.006 C2 0.55 0.75 0.022 0.030 D 0.03 0.13 0.001 0.005 D1 0.30 0.60 0.012 0.024 D2 0.25TYP D3 0.60 0.01TYP 0.70 0.024 0.028 W/T-Y048-Rev.A/0 Jun.2014 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS WIN SEM I M ICROELECTRON ICS Copyright@Winsemi Microelectronics Co., Ltd., All right reserved. WIN SEM I M ICROELECTRON ICS WIN SEM I M ICROELECTRON ICS WIN SEM I M ICROELECTRON ICS 0614 WS6902 Product Description 注意事项 1.购买时请认清公司商标，如有疑问请与公司本部联系。 2.在电路设计时请不要超过器件的绝对最大额定值，否则会影响整机的可靠性。 3.本说明书如有版本变更不另外告知。 联系方式 深圳市稳先微电子有限公司 公司地址：深圳市福田区车公庙天安数码城创新科技广场二期东座 1002 邮编： 518040 总机：+86-755-8250 6288 传真：+86-755-8250 6299 网址：www.winsemi.com WIN SEM I M ICROELECTRON ICS www.winsemi.com WIN SEM I M ICROELECTRON ICS Tel : +86-755-8250 6288 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS Fax : +86-755-8250 6299 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS WIN SEM I M ICROELECTRON ICS 7/7