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WS2285 Product Description
开关电源转换器集成电路
特点
概述
�
Burst Mode 功能
WS2285 是一款高集成度、高性能的电流模式PWM 转换器芯
�
低启动电流(5uA)
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,芯片提供了脉冲
�
内置前沿消隐
模式(Burst Mode)功能、极低的启动电流和工作电流。脉冲模
�
内置同步斜坡补偿
式即在轻载或者无负载情况下, WS2285 可以线性地降低芯片
�
内置软启动
的开关频率,因此减少开关的损耗;同时通过优化设计,WS2285
�
固定 65kHz 开关频率
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
�
逐周期电流限制保护(OCP)
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
�
VDD 过压嵌位保护
率转换效率。WS2285 内置的同步斜坡补偿电路,防止PWM 控
�
低电压关闭功能(UVLO)
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)
WS2285在电流采样输入引脚端内置了前沿消隐功能,能有效去
�
OVP 关断 Latch
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
�
栅驱动输出电压嵌位(12V)
统的整体成本。WS2285 提供了多种全面的可恢复保护模式,其
�
频率抖动功能
中包括:逐周期电流限制保护(OCP)、过载保护(OLP)、VDD
�
待机功耗小于 100mW
电压的过压嵌位、以及低压关闭(UVLO),还提供了OVP 关断
latch。其中,为了更好的保护内置MOSFET功率管,栅极驱动输
应用领域
出电压被嵌位在12V。WS2285在图腾柱栅极驱动输出端使用了
通用的开关电源设备以及离线 AC/DC 反激式电
频率抖动技术和软开关控制技术,可以很好的改善开关电源系统
源转换器:
的EMI性能。通过优化设计,当芯片的工作频率低于20KHz的情
� 电源适配器
况下,音频能量可以降低到最小值。因此,音频噪声性能可以获
� 机顶盒电源
得很大的改善。WS2285芯片可以作为线性电源或者RCC模式电
� 开放式开关电源
源的最佳替代产品,从而提高开关电源系统的整体性能,并有效
� 电池充电器
地降低系统成本。
WS2285 提供 DIP8 的封装形式.
典型应用图
V+
L
EM I
Filter
N
V-
1
2
3
4
N C
VDD
GND
GND
FB
D R A IN
CS
D R A IN
8
7
6
5
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0612
WS2285 Product Description
引脚定义与器件标识
WS2285 提供了8-Pin 的DIP8封装,顶层如下图所示:
NC
VDD
1
8
2
7
D IP 8
3
FB
CS
4
GND
D 为 DIP8
GND
6
A1a 芯片代码+版本+封装代码
WS2285D8P
A1a
2C
D ra in
P 为无铅品
2C 批号:Y+M(2=2012 年
C=12 月(1,2…A=10,B=11,C=12))
5
D ra in
引脚功能说明
引脚名
引脚号
引脚类型
功能说明
NC
1
NC
VDD
2
电 源
FB
3
反馈输入
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
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
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。
DRIAN
5/6
内置功率
管的漏极
内置功率管的漏极,与变压器的原边相连。
GND
7/8
地
悬空引脚
电 源
地
电路内部结构框图
GND
振荡器
软开关
控制电路
VDD过 压
触发器和
逻 辑
保 护
钳位电路
OCP
D R A IN
驱 动
输 出
软启动
比较电路
VDD
PW M比 较 器
UVLO
前沿消隐
电 路
CS
分压器
过 载
保 护
内部电源
产生电路
斜 坡
补 偿
FB
Burst
Mode
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2/8
WS2285 Product Description
输出功率表
230VAC±15%
85-265VAC
Adapter1
Adapter1
12W
8W
产品
WS2285
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
WS2285D8P
WS2285D8P
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
-0.3~600
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
32
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。
ESD 参数
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符号
参数
值
单位
VESD_HBM
人体模型
3000
V
VESD_MM
机器模型
300
V
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3/8
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电气特性参数(如无特殊说明,VDD=16V,TA=25℃)
Supply Voltage (VCC)
symbol
parameter
Test condition
Min
VCC_OP
Operation voltage
UVLO_ON
Turn on threshold Voltage
6.5
UVLO_OFF
Turn-off threshold Voltage
12.5
I_VCC_ST
Start up current
VCC=13V
I_VCC_OP
Operation Current
VFB=3V
Vpull_up
Pull-up PMOS active
VDD_Clamp
VDD Zener Clamp Voltage
OVP(ON)
Over voltage protection voltage
Vlatch_release
Latch release voltage
Typ
Max
Unit
30
V
7.5
8.5
V
13.5
14.5
V
5
20
uA
3.0
mA
0
13
IVDD=10mA
CS=0.3V,FB=3V,Ramp up VCC
until gate clock is off
30
32
34
V
26
28
30
V
5
V
Feedback Input Section
VFB_Open
VFB Open Loop Voltage
3.9
Avcs
PWM input gain ΔVfb/ΔVcs
Vref_green
5.0
V
2
V/V
The threshold enter green mode
2.1
V
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
VTH_PL
Power limiting FB Threshold
TD_PL
Power limiting Debounce
ZFB_IN
Input Impedance
Max_Duty
Maximum duty cycle
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
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 variation
temp. Deviation
Frequency variation
versus VDD
∆f_temp
∆f_VDD
VCC=14V,FB=3V,CS=0.3V
versus
57
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
breakdown voltage
Static Drain to Source on
resistance
BVdss
Ron
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V
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Ω
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典型特征参数
。
Vth_otp(V)vs Temperatur( C)
5 .0
1.02
4 .5
1.01
V t h_ ot p(V )
Istartup(uA)
Istartup(uA) vs Temperature ( 。
C )
4 .0
3 .5
1.00
0.99
3 .0
0.98
-4 0
0
40
80
120
-40
。
Temperature ( C )
80
120
UVLO(OFF)(V) vs Temperature( 。
C )
1 3 .8 0
UVLO(OFF)(V)
8 .5 0
UVLO(ON)(V)
40
。
Temperatur( C)
UVLO(ON)(V)vs Temperature(。C )
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
0
40
80
120
。
Temperature( C )
。
Temperature( C )
。
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 H z )
Vth_OC(V)
0
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 ( % )
0
40
80
120
。
Temperature( C )
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WS2285 Product Description
功能描述
会有输出。其他情况下,栅极驱动输出保持长关的状态以减少
WS2285是一款高集成度、高性能的电流模式PWM转换器芯
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
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
工作时的音频噪声。
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
振荡器
功耗,提高功率转换效率。内置的同步斜坡补偿、反馈引脚的
WS2285的频率固定在65kHz,因此可以省去频率设定元件。
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。WS2285还提供了
电流检测和前沿消隐
多种全面的可恢复保护模式。主要特点功能描述如下。
WS2285 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。引脚
启动电流和启动控制
内 部 的 前 沿 消 隐 电 路 可 以 消 除 MOSFET 开 启 瞬 间 由 于
WS2285的启动电流设计得很小(5uA),因此VDD能很快充
snubber二极管反向恢复造成的感应电压毛刺,因此CS输入端
电上升到脱离UVLO的域值电压以上,器件可以实现快速启
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
动。大阻值的启动电阻可以被用来减少功耗,并且在应用中可
而无法关断MOSFET。PWM占空比由电流检测端的电压和FB
以简化启动电路的设计,实现可靠的启动。对于一个典型的通
输入端的电压决定。
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
内部同步斜坡补偿
VDD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
工作电流
的稳定性,避免了谐波振荡,减少了输出纹波电压。
WS2285具有很低的工作电流(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率;并
栅极驱动
且可以降低对VDD保持电容的要求。
太弱的栅驱动强度会导致过大的开关损失,而太强的驱动会产
生过大的EMI。WS2285 通过内建图腾柱栅极驱动电路的优
软启
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
WS2285内置4ms软启,当VDD达到UVLO(OFF)以后,CS端
中。从而可以更容易的设计出理想的低待机损耗和EMI 系统。
的峰值电压将逐渐从0.15V增大到最大值,实现软启动。每一
WS2285还在栅极驱动输出端内置了12V 的嵌位电路,有效
次重启都会伴随软启动。
地保护了MOSFET 开关管。
Burst Mode
脉冲模式(Burst
Mode)
保护控制
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
WS2285 提供了全面的保护特性,系统可以获得最高可靠性。
于MOSFET的开关损耗、变压器的磁心损耗、以及缓冲电路
其中包括逐周限流保护(OCP),过载保护(OLP),片上
的损耗。功耗的大小与一定时间内 MOSFET的开关次数成正
VDD 过压嵌位以及低压关断(UVLO)。此外,还提供了OVP
比。减少开关次数也就减少了功耗,节约了能源。WS2285内
关断latch。在输出过载的情况下,FB 输入电压超过功率限制
置的Burst Mode功能,可以根据负载情况自动调节开关模式。
阈值大于TD_PL 时,控制电路将关断MOSFET 输出。当VDD
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
低于UVLO 门限电压时器件重启。VDD 高于阈值时将嵌位。
脉冲模式(Burst Mode)的域值电压之下。根据这个判断依
当VDD 低于UVLO 限的时候,MOSFET 被关断,器件随后
据,器件进入脉冲模式控制。栅极驱动输出端只有在 VDD电
进入上电启动程序。
压低于预先设定的电平值,或者FB输入端被激活的情况下才
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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
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
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Dimensions in Inches
7.62TYP
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WS2285 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
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