WS2283A Product Description 开关电源控制器集成电路 特点 概述 � Burst Mode 功能 WS2283A 是一款高集成度、高性能的电流模式 PWM 控制器芯片。 � 低启动电流（5uA） 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，芯片提供了脉冲模 � 内置前沿消隐 � 内置同步斜坡补偿 � 内置软启动 � 固定 65kHz 开关频率 � 逐周期电流限制保护（OCP） � VCC 过压嵌位保护 � 低电压关闭功能（UVLO） � 过载保护（OLP） � OTP、OVP 关断 Latch � 栅驱动输出电压嵌位（12V） � 频率抖动功能 � 可通过外部 Zener 调节 OVP 电压 � 待机功耗小于 100mW 式（Burst Mode）功能、极低的启动电流和工作电流。脉冲模式即 在轻载或者无负载情况下，WS2283A 可以线性地降低芯片的开关频 率，因此减少开关的损耗；同时通过优化设计，WS2283A 具有极低 的启动电流和工作电流，不仅有利于启动电路设计，而且启动电路 中可以使用大阻值的启动电阻，以降低功耗，提高功率转换效率。 WS2283A 内置的同步斜坡补偿电路，防止 PWM 控制器在高占空比 工作时候可能产生的谐波振荡。WS2283A 在电流采样输入引脚端内 置了前沿消隐功能，能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，降低系统的整体成本。WS2283A 提供了多种全 面的可恢复保护模式，其中包括：逐周期电流限制保护（OCP）、 过载保护（OLP）、VCC 电压的过压嵌位、以及低压关闭（UVLO）， 还提供了 OTP 和 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。WS2283A 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 应用领域 以很好的改善开关电源系统的 EMI 性能。通过优化设计，当芯片的 通用的开关电源设备以及离线 AC/DC 反激式电源 工作频率低于 20KHz 的情况下，音频能量可以降低到最小值。因此， 转换器： 音频噪声性能可以获得很大的改善。WS2283A 芯片可以作为线性电 � 电源适配器 源或者 RCC 模式电源的最佳替代产品，从而提高开关电源系统的整 � 机顶盒电源 体性能，并有效地降低系统成本。WS2283A 提供 SOT23-6 的封装 � 开放式开关电源 形式。 � 电池充电器 W/T-Y007-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 0713 WS2283A Product Description 典型应用图 A C IN EMI Filter DC Out W S 2283A GND G AT E FB VCC RT CS NCT 引脚定义与器件标识 WS2283A 提供了 6-Pin 的 SOT23-6 封装，顶层如下图所示： 6 1 6 GND 2 FB RT SO T2 3 -6 5 83A:WS2283A G AT E Y:Year Code(0-9) 83A YM F VCC M:Month Code(1-12) 4 3 F: Factory No. CS 1 SO T23-6 引脚功能说明 引脚名 /SOT23-6 引脚号 DIP8 DIP8/SOT23-6 引脚类型 GND 1 地 功能说明 地 反馈输入引脚。其输入电平值与 4 脚的电流侦测值共同确定 PWM FB 反馈输入 2 控制信号的占空比。如果 FB 端的输入电压大于设定的阈值电压， 则内部的保护电路会自动关断 PWM 输出。 接 NTC 电阻到地，实现过温保护 Latch 功能；或者接一个 Zener RT 3 过温保护设定 CS 4 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。 VCC 5 电 电源 GATE 6 驱动输出 源 到 VCC，调节 OVP 电压。 图腾柱栅极驱动输出引脚。用于驱动外接的 MOSFET 开关管 W/T-Y007-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 0713 WS2283A Product Description 电路内部结构框图 GND Internal Reference Trim m e d Voltage/ Current Reference 1 So ft Driver 6 G a te Inter 5 V supply P O R M ode Select FB RT 2 Tim e r L o g ic Fault Management OLP 3 regulator UVLO 5 VCC Vcc_ O VP O TP LEB 4 CS So ft Start 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 83A YMF WS2283AYP（SOT23-6） 推荐工作条件 参数 值 单位 VCC供电电压 10~30 V 操作温度TA -20~85 ℃ 极限值 单位 30 V FB 引脚输入电压（FB） -0.3~7 V SENSE 引脚输入电压 （VSENSE） -0.3~7 V RI 引脚输入电压 （VRT） -0.3~7 V 操作节点温度 （TJ） -20~150 ℃ 保存温度 （TSTG） -40~150 ℃ VCC clamp 电压 （VCV） 32 V VCC DC clamp 电流 （ICC） 10 mA 极限参数 参数 DC 供电电压（VCC） 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 3/9 WS2283A Product Description ESD 参数 符号 参数 值 单位 VESD_HBM 人体模型 3000 V VESD_MM 机器模型 300 V 电气特性参数 (如无特殊说明，VCC=16V，TA=25℃) Supply Voltage (VCC) symbol parameter Test condition Min Typ Max Unit VCC_OP Operation voltage 30 V UVLO_ON Turn on threshold Voltage 7 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 VCC_Clamp VCC Zener Clamp Voltage IVCC=10mA 30 32 34 V OVP(ON) Over voltage protection voltage CS=0.3V,FB=3V,Ramp up VCC until gate clock is off 26 28 30 V Vlatch_release Latch release voltage 13 V 5 V Feedback Input Section VFB_Open VFB Open Loop Voltage 3.9 Avcs PWM input gain ΔVfb/ΔVcs Vref_green The threshold mode Vref_burst_H 5.0 V 2 V/V 2.1 V 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 VTH_PL Power limiting FB Threshold TD_PL Power limiting Debounce ZFB_IN Input Impedance Max_Duty Maximum duty cycle enter green FB Shorted to GND 0.32 0.48 3.7 80 88 V 96 16 75 80 mA ms 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 GATE with 1nF to GND 120 ns VTH_OC OCP threshold FB＝3V 0.75 V 0.9 V Vocp_clamping Oscillator Section Fosc WIN SEM I Normal Oscillation Frequency M ICROELECTRON ICS www.winsemi.com WIN SEM I M ICROELECTRON ICS Tel : +86-755-8250 6288 VCC=14V,FB=3V, CS=0.3V WIN SEM I M ICROELECTRON ICS Fax : +86-755-8250 6299 57 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS 65 WIN SEM I 71 khz M ICROELECTRON ICS 4/9 WS2283A Product Description Fosc_BM Burst mode frequency Frequency variation temp. Deviation Frequency variation VCC ∆f_temp ∆f_VCC versus versus 22 khz TEMP = -20 to 85℃ 1 % VCC = 12 to 25V 1 % F_shuffling Shuffling Frequency 32 Hz ∆f_OSC Frequency Jittering ±4 % GATE Output Section VOL Output voltage Low VCC = 14V, Io = -5mA VOH Output voltage high VCC = 14V, Io = 20mA VClamp Output clamp voltage Tr Rising time Tf Falling time 1 6 GATE with 1nF to GND， Gate 从 1~12V GATE with 1nF to GND， Gate 从 12~1V V V 12 V 175 ns 85 ns Over temperature protection IRT Output current of RT pin Votp Threshold voltage for OTP Td_OTP OTP debounce time 16 Cycle VRT_FL Float voltage at RT pin 2.3 V Vth_OVP External OVP threshold voltage 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 93 100 107 uA 0.95 1 1.05 V M ICROELECTRON ICS WIN SEM I M ICROELECTRON ICS 5/9 WS2283A Product Description 典型特征参数 。 Vth_otp(V)vs Temperatur( C) 5 .0 1 .0 2 4 .5 1 .0 1 Vth_otp(V) Istartup(uA) 。 Istartup(uA) vs Temperature ( C ) 4 .0 3 .5 1 .0 0 0 .9 9 0 .9 8 3 .0 -40 -4 0 0 40 80 0 80 。 Temperatur( C) 120 。 Temperature ( C ) 1 3 .8 0 UVLO(OFF)(V) 8 .5 0 UVLO(ON)(V) 120 UVLO(OFF)(V) vs Temperature( 。 C ) 。 UVLO(ON)(V)vs Temperature( C ) 8 .3 0 8 .1 0 7 .9 0 7 .7 0 -40 0 40 80 1 3 .6 0 1 3 .4 0 1 3 .2 0 1 3 .0 0 -40 120 40 80 120 。 Fose(KHz)vs Temperature( C ) V th _ O C ( V ) v s d u ty ( % ) 6 4 .0 0 .9 0 6 3 .8 Fose(KHz) 0 .9 5 0 .8 5 0 .8 0 6 3 .5 6 3 .3 6 3 .0 0 .7 5 0 14 28 42 56 -40 70 M ICROELECTRON ICS www.winsemi.com WIN SEM I M ICROELECTRON ICS Tel : +86-755-8250 6288 WIN SEM I 0 40 80 120 。 Temperature( C ) D u ty ( % ) WIN SEM I 0 。 Temperature( C ) 。 Temperature( C ) Vth_OC(V) 40 M ICROELECTRON ICS Fax : +86-755-8250 6299 WIN SEM I M ICROELECTRON ICS WIN SEM I M ICROELECTRON ICS 6/9 WS2283A Product Description 功能描述 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 WS2283A 是一款高集成度、高性能的电流模式 PWM 控制器 了工作时的音频噪声。 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 5、振荡器 情况下的 burst mode 功能，都能有效的降低开关电源系统的 WS2283A 的频率固定在 65kHz，因此可以省去频率设定元 待机功耗，提高功率转换效率。内置的同步斜坡补偿、反馈引 件。 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， 还增加了系统的稳定性，避免谐波振荡的产生。WS2283A 还 6、电流检测和前沿消隐 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。 WS2283A 内部具有逐周电流限制（Cycle-by-Cycle Current Limiting）功能。开关电流通过检测电阻输入到 CS 引脚。引 1、启动电流和启动控制 脚内部的前沿消隐电路可以消除 MOSFET 开启瞬间由于 WS2283A 的启动电流设计得很小（5uA），因此 VCC 能很快 snubber 二极管反向恢复造成的感应电压毛刺，因此 CS 输入 充电上升到脱离 UVLO 的域值电压以上，器件可以实现快速 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 启动。大阻值的启动电阻可以被用来减少功耗，并且在应用中 止而无法关断外部 MOSFET。PWM 占空比由电流检测端的 可以简化启动电路的设计，实现可靠的启动。对于一个典型的 电压和 FB 输入端的电压决定。 通 用 的 AC/DC 电 源 适 配 器 设 计 （ 输 入 电 压 范 围 90VAC-264VAC），一个 2MΩ，0.125W 启动电阻可以和一个 7、内部同步斜坡补偿 VCC 电容一起提供快速和低功耗的启动设计方案。 PWM 产生过程中，内置的斜坡补偿电路可以在电流检测输入 端的电压基础上叠加斜坡电压。这极大地增强了 CCM 下闭环 2、工作电流 的稳定性，避免了谐波振荡，减少了输出纹波电压。 WS2283A 具有很低的的工作电流（1.8mA）。低工作电流， 以及 burst mode 控制电路可以有效地提高开关电源的转换效 8、栅极驱动 率；并且可以降低对 VCC 保持电容的要求。 WS2283A的GATE引脚连接到外部MOSFET的栅极以实现开 关控制。太弱的栅驱动强度会导致过大的开关损失，而太强 3、软启动 的驱动会产生过大的EMI。WS2283A通过内建图腾柱栅极驱 WS2283A 内置 4ms 软启，当 VCC 达到 UVLO(OFF)以后， 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 CS 端的峰值电压将逐渐从 0.15V 增大到最大值，实现软启动。 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 每一次重启都会伴随软启动。 和EMI系统。WS2283A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 4、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来自 9、保护控制 于 MOSFET 的开关损耗、变压器的磁芯损耗、以及缓冲电路 WS2283A 提供了全面的保护特性，系统可以获得最高可靠 的损耗。功耗的大小与一定时间内 MOSFET 的开关次数成正 性。其中包括逐周限流保护（OCP），过载保护（OLP），片 比。减少开关次数也就减少了功耗，节约了能源。WS2283A 上 VCC 过压嵌位以及低压关断（UVLO）。此外，还提供了 内置的 Burst Mode 功能，可以根据负载情况自动调节开关模 OTP 和 OVP 关断 latch。在输出过载的情况下，FB 输入电压 式。当系统处于无负载或者轻/中负载下，FB 端的输入电压会 超过功率限制阈值大于 TD_PL 时，控制电路将关断 MOSFET 处于脉冲模式（Burst Mode）的阈值电压之下。根据这个判 输出。当 VCC 低于 UVLO 门限电压时器件重启。VCC 高于 断依据，器件进入脉冲模式控制。栅极驱动输出端只有在 VCC 阈值时将嵌位。当 VCC 低于 UVLO 门限的时候，MOSFET 电压低于预先设定的电平值，或者 FB 输入端被激活的情况下 被关断，器件随后进入上电启动程序。 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 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 7/9 WS2283A Product Description SOT23-6 封装外观图 A C2 B1 B θ1 θ B2 A2 R θ3 C D R2 R1 C1 θ2 D2 A1 D1 D3 Winsemi Symbol Dimensions in Millimeters 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 D3 0.25TYP 0.60 0.01TYP 0.70 0.024 0.028 W/T-Y007-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 0713 WS2283A 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：86-0755-82506257 传真：86-0755-82506299 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 9/9