WS2287 Product Description WS2287 开关电源控制器集成电路 特点 概述 ■ Burst Mode 功能 WS2287 是一款高集成度、高性能的电流模式 PWM 转 ■ 低启动电流（5uA） 换器芯片。适用于电源适配器等中小功率的开关电源设备。 ■ 低工作电流（1.8mA） 为了降低待机功耗，满足更高的绿色环保标准，芯片提供 ■ 内置前沿消隐 了脉冲模式（Burst Mode）功能、极低的启动电流和工作电流。 ■ 内置同步斜坡补偿 脉冲模式即在轻载或者无负载情况下，WS2287 可以线性地降 ■ 内置软启动 低芯片的开关频率，因此减少开关的损耗；同时通过优化设计， ■ 固定65kHz 开关频率 WS2287 具有极低的启动电流和工作电流，不仅有利于启动电 ■ 逐周期电流限制保护（OCP） 路设计，而且启动电路中可以使用大阻值的启动电阻，以降低 ■ VDD 过压嵌位保护 功耗，提高功率转换效率。WS2287 内置的同步斜坡补偿电路， ■ 低电压关闭功能（UVLO） 防止PWM 控制器在高占空比工作时候可能产生的谐波振荡。 ■ 过载保护（OLP） WS2287 在电流采样输入引脚端内置了前沿消隐功能，能 ■ OVP 关断Latch 有效去除电流反馈信号中的毛刺。有助于减少外部元器件数量， ■ 栅驱动输出电压嵌位（12V） 降低系统的整体成本。WS2287 提供了多种全面的可恢复保护 ■ 频率抖动功能 模式，其中包括：逐周期电流限制保护 （OCP）、过载保护 ■ 可通过外部Zener 调节OVP 电压 （OLP）、VDD 电压的过压嵌位、以及低压关闭（UVLO）， ■ 待机功耗小于 100mW 还提供了OVP 关断latch。其中，为了更好的保护外部MOSFET 功率管，栅极驱动输出电压被嵌位在12V。WS2287在图腾柱栅 极驱动输出端使用了频率抖动技术和软开关控制技术，可以很 应用领域 好的改善开关电源系统的EMI性能。通过优化设计，当芯片的工 通用的开关电源设备以及离线AC/DC反激式电源转换器： 作频率低于20KHz的情况下，音频能量可以降低到最小值。因 ■ 电源适配器 此，音频噪声性能可以获得很大的改善。WS2287芯片可以作为 ■ 机顶盒电源 线性电源或者RCC模式电源的最佳替代产品，从而提高开关电 ■ 开放式开关电源 源系统的整体性能，并有效地降低系统成本。 WS2287 提供DIP8 的封装形式. ■ 电池充电器 典型应用图 V+ L EM I Filter N V- 1 2 3 4 N C GND VDD GND 8 7 FB D R A IN 6 C S D R A IN 5 W/T-D020-Rev.A/2 Jul.2014 WINSEM I M ICROELECTRONICS WINSEM I M ICROELECTRONICS Copyright@Winsemi Microelectronics Co., Ltd., All right reserved. WINSEM I M ICROELECTRONICS WINSEM I M ICROELECTRONICS WINSEM I M ICROELECTRONICS 0313 WS2287 Product Description 引脚定义与器件标识 WS2287 提供了 8-Pin 的 DIP8 封装，顶层如下图所示： NC VDD FB CS 1 8 2 7 D IP 8 3 4 6 GND D 为 DIP8 GND A1a 芯片代码+版本+封装代码 WS2287D8P A1a 2C D ra in 5 P 为无铅品 2C 批号：Y+M(2=2012 年 C=12 月(1,2…A=10,B=11,C=12)) D ra in 引脚功能说明 引脚名 引脚号 引脚类型 NC 1 NC VDD 2 电 源 功能说明 悬空引脚 电 源 反馈输入引脚。其输入电平值与4脚的电流监测值共同确定 FB 反馈输入 3 PWM控制信号的占空比。如果FB端的输入电压大于某个设定的 阈值电压，则内部的保护电路会自动关断 PWM 输出。 CS 4 DRIAN 5/6 GND 7/8 电流监测 电流监测反馈输入引脚。用于判断是否达到限流值。 内置功率 内置功率管的漏极，与变压器的原边相连。 管的漏极 地 地 电路内部结构框图 GND 振荡器 VDD过 压 保 护 钳位电路 软开关 控制电路 触发器和 逻 辑 OCP D R A IN 驱 动 输 出 软启动 比较电路 VDD PW M比 较 器 斜 坡 补 偿 UVLO CS 分压器 过 载 保 护 内部电源 产生电路 前沿消隐 电 路 FB Burst Mode W/T-D020-Rev.A/2 Jul.2014 WINSEM I M ICROELECTRONICS WINSEM I M ICROELECTRONICS Copyright@Winsemi Microelectronics Co., Ltd., All right reserved. WINSEM I M ICROELECTRONICS WINSEM I M ICROELECTRONICS WINSEM I M ICROELECTRONICS 0313 WS2287 Product Description 输出功率表 230VAC±15% 85-265VAC Adapter1 Adapter1 25W 18W 产品 WS2287 注意：以上数据是在环境温度 50℃左右，散热足够的适配器中测得。 订购信息 封装形式 芯片表面标识 采购器件名称 8-DIP8, Pb-free WS2287D8P WS2287D8P 推荐工作条件 (symbol) 符号(symbol) parameter 参数（parameter parameter） value 值（value value） unit 单位（unit unit） VCC VCC 供电电压 10~30 V TA 操作温度 -20~85 ℃ 极限参数 (symbol) 符号(symbol) parameter 参数（parameter parameter） 极限值 unit 单位（unit unit） Drain voltage(off-state) 内置功率管漏极电压 -0.3~650 V VDD DC 供电电压 30 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 TJ 工作结温 -20~150 ℃ TSTG 保存温度 -40~150 ℃ VCV VDD 嵌位电压 28 V ICC VDD 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。 电气特性参数(若无特殊说明，TA=25℃，VCC=16V) Supply Voltage (VCC) symbol parameter Test condition Min Typ Max Unit 30 V VCC_OP Operation voltage UVLO_ON Turn on threshold Voltage 6.8 7.5 8.5 V UVLO_OFF Turn-off threshold Voltage 12.5 13.5 14.5 V I_VCC_ST Start up current VCC=13V 5 20 uA I_VCC_OP Operation Current VFB=3V 1.8 2.5 mA Vpull_up Pull-up PMOS active VDD_Clamp VDD Zener Clamp Voltage 13 IVDD=10mA 30 32 34 V 26 28 30 V CS=0.3V,FB=3V, OVP(ON) Over voltage protection voltage Ramp up VCC until gate clock is off 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 3/8 WS2287 Product Description Vlatch_release Latch release voltage 5 V 4.2 V 2 V/V 2.1 V Feedback Input Section VFB_Open VFB Open Loop Voltage Avcs PWM input gain ΔVfb/ΔVcs The Vref_green threshold 3.9 enter green mode Vref_burst_H The threshold exit burst mode 1.3 V Vref_burst_L The threshold enter burst mode 1.2 V IFB_Short FB Pin Short Current 0.4 mA VTH_PL Power limiting FB Threshold 3.7 V TD_PL Power limiting Debounce ZFB_IN Input Impedance Max_Duty Maximum duty cycle FB Shorted to GND 80 88 96 ms 16 75 80 kΩ 85 % Current CS Section SST Soft Start time 4 ms TLEB Leading edge Blanking Time 220 ns ZCS Input impedance 40 kΩ TD_OC OCP control delay 120 ns VTH_OC OCP threshold 0.75 V 0.9 V FB＝3V Vocp_clamping Oscillator Section Fosc Normal Oscillation Frequency Fosc_BM Burst mode frequency Frequency ∆f_temp variation Frequency variation versus VDD 57 CS=0.3V versus temp. Deviation ∆f_VDD VCC=14V,FB=3V, 65 71 khz 22 khz TEMP = -20 to 85℃ 1 % VDD = 12 to 25V 1 % F_shuffling Shuffling Frequency 32 Hz ∆f_OSC Frequency Jittering ±4 % MOSFET Section MOSFET Drain-Source BVdss 650 breakdown voltage V Static Drain to Source on Ron 2.5 resistance 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 Ω M ICROELECTRON ICS 4/8 WS2287 Product Description 典型特征参数 UVLO(OFF)(V) vs Temperature( 。 C ) UVLO(ON)(V)vs Temperature( 。 C ) 1 3 .8 0 UVLO(OFF)(V) UVLO(ON)(V) 8 .5 0 8 .3 0 8 .1 0 7 .9 0 1 3 .6 0 1 3 .4 0 1 3 .2 0 1 3 .0 0 7 .7 0 -4 0 0 40 80 120 -4 0 80 120 。 Fose(KHz)vs Temperature( C ) V th _ O C ( V ) v s d u ty ( % ) 0 .9 5 6 4 .0 0 .9 0 6 3 .8 Fo s e(K Hz ) Vth_OC(V) 40 。 Temperature( C ) 。 Temperature( C ) 0 .8 5 0 .8 0 6 3 .5 6 3 .3 6 3 .0 0 .7 5 0 14 28 42 56 70 -4 0 D u ty ( % ) WIN SEM I 0 M ICROELECTRON ICS www.winsemi.com WIN SEM I 40 120 80 。 Temperature( C ) M ICROELECTRON ICS Tel : +86-755-8250 6288 0 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 WS2287 Product Description 功能描述 才会有输出。其他情况下，栅极驱动输出保持长关的状态以减 WS2287是一款高集成度、高性能的电流模式PWM转换 器芯片。适用于电源适配器等中小功率的开关电源设备与开关 少功耗，从而尽可能地减少待机功耗。高频开关的特性也减少 了工作时的音频噪声。 电源转换器。极低的启动电流与工作电流、以及轻载或者无负 载情况下的burst mode功能，都能有效的降低开关电源系统的 待机功耗，提高功率转换效率。内置的同步斜坡补偿、反馈引 脚的前沿消隐等功能不仅能减少开关电源系统的元器件数目， 振荡器 WS2287的频率固定在65kHz，因此可以省去频率设定原 件。 还增加了系统的稳定性，避免谐波振荡的产生。WS2287还提 供了多种全面的可恢复保护模式。主要特点功能描述如下。 电流检测和前沿消隐 WS2287 内 部 具 有 逐 周 电 流 限 制 （ Cycle-by-Cycle 启动电流和启动控制 Current Limiting）功能。开关电流通过检测电阻输入到 CS 引 WS2287的启动电流设计得很小（5uA），因此VDD能 脚。引脚内部的前沿消隐电路可以消除 MOSFET 开启瞬间由 很快充电上升到脱离UVLO的域值电压以上，器件可以实现快 于 snubber 二极管反向恢复造成的感应电压毛刺，因此 CS 输 速启动。大阻值的启动电阻可以被用来减少功耗，并且在应用 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 中可以简化启动电路的设计，实现可靠的启动。对于一个典型 禁止而无法关断外部 MOSFET。PWM 占空比由电流检测端 的 通 用 的 AC/DC 电 源 适 配 器 设 计 （ 输 入 电 压 范 围 的电压和 FB 输入端的电压决定。 90VAC-264VAC），一个2MΩ，0.125W启动电阻可以和一个 VDD电容一起提供快速和低功耗的启动设计方案。 内部同步斜坡补偿 PWM 产生过程中，内置的斜坡补偿电路可以在电流检 工作电流 WS2287具有很低的的工作电流（1.8mA）。低工作电流， 测输入端的电压基础上叠加斜坡电压。这极大地增强了 CCM 下闭环的稳定性，避免了谐波振荡，减少了输出纹波电压。 以及burst mode控制电路可以有效地提高开关电源的转换效 率；并且可以降低对VDD保持电容的要求。 栅极驱动 太弱的栅驱动强度会导致过大的开关损失，而太强的驱动 软启 WS2287 内置 4ms 软启，当 VDD 达到 UVLO(OFF)以后，CS 端的峰值电流将逐渐从 0.15V 增大到最大值，实现软启动。 每一次重启都会伴随软启动。 会产生过大的 EMI。WS2287 通过内建图腾柱栅极驱动电路 的优化设计，实现了输出强度和死区时间控制两者之间的良好 折中。从而可以更容易的设计出理想的低待机损耗和 EMI 系 统。WS2287 还在栅极驱动输出端内置了 12V 的嵌位电路， 有效地保护了外接 MOSFET 开关管。 Burst Mode 脉冲模式（Burst Mode） 在无负载或者轻负载的情况下，开关电源中的大部分功耗 保护控制 来自于MOSFET的开关损耗、变压器的磁心损耗、以及缓冲 WS2287 提供了全面的保护特性，系统可以获得最高可 电路的损耗。功耗的大小与一定时间内 MOSFET的开关次数 成正比。减少开关次数也就减少了功耗，节约了能源。WS2287 内置的Burst Mode功能，可以根据负载情况自动调节开关模 式。当系统处于无负载或者轻/中负载下，FB端的输入电压会 处于脉冲模式（BurstMode）的域值电压之下。根据这个判断 依据，器件进入脉冲模式控制。栅极驱动输出端只有在 VDD 电压低于预先设定的电平值，并且FB输入端被激活的情况下 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS www.winsemi.com WIN SEM I M ICROELECTRON ICS Tel : +86-755-8250 6288 WIN SEM I 靠性。其中包括逐周限流保护（OCP），过载保护（OLP）， 片上VDD 过压嵌位以及低压关断（UVLO）。此外，还提供过 功率限制阈值大于TD_PL 时，控制电路将关断MOSFET 输 出。当VDD 低于UVLO 门限电压时器件重启。VDD 高于阈 值时将嵌位。当VDD 低于UVLO 限的时候，MOSFET 被关 断，器件随后进入上电启动程序。 M ICROELECTRON ICS Fax : +86-755-8250 6299 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS WIN SEM I M ICROELECTRON ICS 6/8 WS2287 Product Description 封装信息 DIP8 封装外观图 D2 θ1 C1 C C4 θ2 C2 C3 θ3 D1 A2 A5 A3 A1 D A4 B A Winsemi Dimensions in Millimeters Symbol Dimensions in Inches Min Max Min Max A 9.00 9.50 0.354 0.374 B 6.10 6.60 0.240 0.260 C 3.0 3.4 0.118 0.134 A1 1.474 1.574 0.058 0.062 A2 0.41 0.53 0.016 0.021 A3 2.44 2.64 0.096 0.104 A4 0.51TYP 0.02TYP A5 0.99TYP 0.04TYP C1 6.6 C2 7.30 0.260 0.50TYP 0.287 0.02TYP C3 3.00 3.40 0.118 0.134 C4 1.47 1.65 0.058 0.065 D 7.62 9.3 0.300 0.366 D1 0.24 0.32 0.009 0.013 D2 WIN SEM I 7.62TYP M ICROELECTRON ICS www.winsemi.com WIN SEM I M ICROELECTRON ICS Tel : +86-755-8250 6288 WIN SEM I 0.3TYP M ICROELECTRON ICS Fax : +86-755-8250 6299 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS WIN SEM I M ICROELECTRON ICS 7/8 WS2287 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