WS2580 Product Description 低功耗原边控制器 概述 特点 WS2580采用原边控制技术，待机功耗不到100mW，内置 ■ 低启动电流 ■ PFM工作模式 了线损补偿，峰值电流补偿，使得在全电压范围内能提供精准 ■ 内置前沿消隐 的恒压和恒流模式，采用PFM控制，并且带有随机频率抖动功 ■ 逐周期限流保护 能，减小了系统的EMI。采用WS2580来设计系统，可以省去 ■ 欠压锁定 光耦，次级反馈控制电路，环路补偿，降低系统成本。 ■ ±5% CC、CV精度 应用领域 ■ 待机功耗小于100mW ■ 手机、MP3等消费电子的充电器或适配器 ■ LED驱动电路 ■ 备用供电电源等 典型应用图 V+ L N V- 1 2 3 OUT FB GND CPC VCC CS 6 5 4 W/T-Y019-Rev.A/2 Apr. 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 1212 WS2580 Product Description 引脚定义和器件标识 OUT 1 6 FB GND 2 5 CPC VCC 3 4 CS 80: WS2580 Y: 年代码 (1:2011; 2:2012……) M: 月代码(1-12) . 80 YMF F: 工厂编号 引脚功能说明 引脚 符号 功能说明 1 OUT 驱动输出端，外接功率管 2 GND 芯片接地端 3 VCC 芯片供电电源 4 CS 5 CPC 6 FB 电流采样输入端 Cable 补偿输入端，外接滤波电容 反馈输入端 电路内部结构框图 CPC VCC 5 3 Cable 补 偿 6 VD D _ 5 V S O CP FB Q CV R 恒压控制 EA Regulator & B IA S ZC D p fm To n s Dectector p fm D R IV E R 1 OUT TO NS Line 补 偿 恒流控制 Q C C R 2 4 O CP 0 .5 V CS R C滤 波 GND OC P S Pre -OC P 0 .4 V 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 2/8 WS2580 Product Description 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 80YMF WS2580YP(SOT23-6) 推荐工作条件 参数 值 单位 供电电压 （VCC） 10~30 V 操作温度 -20~85 ℃ 极限值 单位 30 V 反馈引脚电压 （FB） -40~10 V 其他引脚电压 （CS，CPC，OUT） -0.3~7 V 内部限定 A 工作结温 150 ℃ 存储温度 -65~150 ℃ 250 ℃/W 极限参数 参数 供电电压 （VCC） OUT 端的输出电流 结到环境的热阻 1：最大极限值是指超出该工作范围，芯片有可能损坏。推荐工作范围是指在该范围内，器件功能正常，但并不完全保证满足 注1 个别性能指标。电气参数定义了器件在工作范围内并且在保证特定性能指标的测试条件下的直流和交流电参数规范。对于未给定上 下限值的参数，该规范不予保证其精度，但其典型值合理反映了器件性能。 ESD 参数 符号 参数 值 单位 VESD_HBM 人体模型 2000 V VESD_MM 机器模型 200 V 电气特性参数条件： VCC=15V,T=25℃.(除非特别注明) 符号 参数 条件 最小 典型 最大 单位 启动部分 开启电压 Vstu 17.8 19.4 21 V 欠压保护阈值 Vlo 6 7.5 8.5 V 启动电流 Istart VCC=Vstu-0.5V 4 6 uA 供电电流 IVCC Static 500 700 uA 输出电流源 Isourceh Vout=2V 45 50 55 mA 输出电流源，Vcs>Vocp80% Isoutcel Vout=2V 0.3 1.4 1.8 mA Vocp 485 500 515 mV Vocp80% 380 400 420 mV 驱动部分 电流采样部分 CS 比较器比较阈值 80%CS 比较阈值 前沿消隐时间 Tleb 500 ns 反馈部分 采样与保持参考阈值 WIN SEM I Vs&href M ICROELECTRON ICS www.winsemi.com WIN SEM I 3.88 M ICROELECTRON ICS Tel : +86-755-8250 6288 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS Fax : +86-755-8250 6299 WIN SEM I 4 M ICROELECTRON ICS 4.12 WIN SEM I V M ICROELECTRON ICS 3/8 WS2580 Product Description 典型特征参数 Vstart VS Temp Vstart( V) 1 8 .6 5 Vstop(V) 7 .5 0 1 8 .6 0 7 .4 5 1 8 .5 5 7 .4 0 1 8 .5 0 7 .3 5 1 8 .4 5 7 .3 0 1 8 .4 0 7 .2 5 1 8 .3 5 7 .2 0 -4 0 0 40 80 120 -4 0 Vstop Vs Temp 0 Temp(°C) Ist V S Tem p Ist(µA) 4 .2 Iop(µA) 80 120 lop V S Tem p 700 630 560 490 3 .6 3 .0 420 350 2 .4 1 .8 280 210 140 1 .2 0 .6 70 0 0 -4 0 0 40 80 120 -4 0 M ICROELECTRON ICS www.winsemi.com WIN SEM I M ICROELECTRON ICS Tel : +86-755-8250 6288 0 40 80 120 Temp(°C) Temp(°C) WIN SEM I 40 Temp(°C) WIN SEM I M ICROELECTRON ICS Fax : +86-755-8250 6299 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS WIN SEM I M ICROELECTRON ICS 4/8 WS2580 Product Description 工作原理描述 1、 启动电路和欠压锁定 开始时，电路由高压直流母线通过启动电阻对 VCC 脚的 电容充电。当 VCC 冲到 18V，电路开始工作。电路正常工作 以后，电路的供电主要由辅助绕组提供，若工作过程中 VCC 端电压低于 7V，控制电路将关闭输出，又开始新一轮的重启 过程。 2、 恒定的原边峰值电流 系统通过一个电流采样电阻 Rcs 进行原边电流 ip(t)的采 样，当功率管打开时，电流线性上升，满足下式： dip(t ) Vg (t ) Lm 为原边的电感量 = dt Lm 辅助端电压波形 次级电压与输出电压相差一个二极管压降，而这个压降的大小 取决与流过二极管的电流，如果每次采样时流过二极管的电流 （1） 相等，则二极管的压降也是恒定的，因此在二极管开的 2/3 时 进行电压的采样，采样后通过调节二极管关的时间来调节输出 电压，使其恒定。 4、恒流（CC）模式 原边电流波形 如上图所示，当 ip(t)上升到 Ipk 时，功率管关闭，恒定的峰值 电流为： Ipk = Vcs Rcs ，Vcs 内部恒定为 0.5V （2） 在单个周期内存储在原边电感中的能量为： 1 Eg = × Lm × Ipk 2 2 次边的电流波形 在 CC 模式下，CC 环路的控制是通过对电容的充放电来 （3） 保持次级二极管的“开”时间 Tons 和次级二极管的“关”时 因此能够从输入传到输出的功率为： 间 Toffs 在一个固定的比例完成的，其比例为： 1 × Lm × Ipk 2 × f sw 2 P= Tons 4 = Toffs 3 （4） f sw 为开关频率，当 Ipk 恒定时，输出功率取决于开关频率。 3、 恒压（CV）模式 在恒压模式中，WS2580 通过检测 FB 端的电压来进行调 节，使系统的输出电压恒定。当功率管关闭时，辅助端和次级 Vaux Vs = Naux Ns 而 Vs = Vo + Vd Naux 则 Vaux = ⋅ (Vo + Vd ) Ns R2 而 Vaux = VFB × (1 + ) R3 而输出电流 Iout 与次级峰值电流 Ipks 的关系为： Iout = 1 Tons × Ipks × 2 Tons + Toffs Ipks = Np × Ipk Ns 因此输出电流为： 的电压满足： Iout = 1 Np Tons 2 Np × × Ipk × = × × Ipk 2 Ns Tons + Toffs 7 Ns Vd 是次边二极管的正向导通压降 5、Cable 补偿 WS2580 通过 RC 滤波的方式，对副边导通时间的占空比 因此通过检测 VFB 使得恒定在 4V，则输出也就恒定了。 (Tons/T)进行侦测，滤波电阻为内置，滤波电容由 CPC 引脚 外接。Tons/T 越大，CPC 脚电压越高表示负载越大，芯片内 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 5/8 WS2580 Product Description 部会从 FB 引脚拉走电流越大，通过反馈环路使得输出电压也 越高。 当功率管打开时，在采样电阻上将会产生一个尖峰脉冲， 为了防止产生误关断，内部带有前沿消隐功能，限流比较器在 消隐期间被禁止而无法关断外部功率管。 6、Line 补偿 为了使系统在 90-264VAC 范围内都有良好的恒流（CC） 8、CCM 保护 精度，WS2580 内置了线电压补偿，使得线电压越高，实际 WS2580 工作在断续导通模式（DCM） ，为了防止系统进 的过流保护(OCP)阈值越低。通过改变 R6 的阻值，可以任意 入 CCM 模式，WS2580 在每个周期检测 FB 端信号的下降沿， 设定补偿的量，从而获得了良好的线补偿效果。 如果 FB 端电压没有低于 0.1V，输出将不会被打开。 7、前沿消隐 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 6/8 WS2580 Product Description SOT23-6 封装信息 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 WIN SEM I 0.60 M ICROELECTRON ICS www.winsemi.com WIN SEM I 0.70 M ICROELECTRON ICS Tel : +86-755-8250 6288 0.01TYP WIN SEM I M ICROELECTRON ICS Fax : +86-755-8250 6299 0.024 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS 0.028 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS 7/8 WS2580 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 8/8