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。 www.powerint.com 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 版本D 11/11 www.powerint.com 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 www.powerint.com 版本D 11/11 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。 4 版本D 11/11 www.powerint.com CAPZero产品系列 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。 5 www.powerint.com 版本D 11/11 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 6 版本D 11/11 www.powerint.com CAPZero产品系列 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 www.powerint.com 版本D 11/11 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 有关最新产品信息，请访问：www.powerint.com Power Integrations reserves the right to make changes to its products at any time to improve reliability or manufacturability. Power Integrations does not assume any liability arising from the use of any device or circuit described herein. POWER INTEGRATIONS MAKES NO WARRANTY HEREIN AND SPECIFICALLY DISCLAIMS ALL WARRANTIES INCLUDING, WITHOUT LIMITATION, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, AND NON-INFRINGEMENT OF THIRD PARTY RIGHTS. Patent Information The products and applications illustrated herein (including transformer construction and circuits external to the products) may be covered by one or more U.S. and foreign patents, or potentially by pending U.S. and foreign patent applications assigned to Power Integrations. A complete list of Power Integrations patents may be found at www.powerint.com. Power Integrations grants its customers a license under certain patent rights as set forth at http://www.powerint.com/ip.htm. Life Support Policy POWER INTEGRATIONS PRODUCTS ARE NOT AUTHORIZED FOR USE AS CRITICAL COMPONENTS IN LIFE SUPPORT DEVICES OR SYSTEMS WITHOUT THE EXPRESS WRITTEN APPROVAL OF THE PRESIDENT OF POWER INTEGRATIONS. As used herein: 1. A Life support device or system is one which, (i) is intended for surgical implant into the body, or (ii) supports or sustains life, and (iii) whose failure to perform, when properly used in accordance with instructions for use, can be reasonably expected to result in significant injury or death to the user. 2. A critical component is any component of a life support device or system whose failure to perform can be reasonably expected to cause the failure of the life support device or system, or to affect its safety or effectiveness. The PI logo, TOPSwitch, TinySwitch, LinkSwitch, DPA-Switch, PeakSwitch, EcoSmart, Clampless, E-Shield, Filterfuse, StakFET, PI Expert and PI FACTS are trademarks of Power Integrations, Inc. Other trademarks are property of their respective companies. © 2010, Power Integrations, Inc. Power Integrations全球销售支持网络 .. 全球总部 5245 Hellyer Avenue San Jose, CA 95138, USA. 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