Microsoft Word - GR8876A Datasheet Ver.1.0-CN doc

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闯会柳
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1 具有多种保护功能的节能 PWM 控制器特性 500 高压启动电流源电流模式 PWM 极低的启动电流 (<20uA) 欠压闭锁 (ULO) 无异音节能模式控制外部设定开关频率逐周期峰值电流限制内置前沿消隐内置斜率补偿内部 4ms 软启动 ( 65KHz 工作频率下 ) CC 过压箝位 Gate 过压箝位软驱动以改善 EMI cc pin 过压保护 (OP) 过载保护 (OLP) CS pin 过流保护 (OCP) 500mA 驱动能力应用开放式开关电源交流转直流适配器和电池充电器描述电流模式 PWM 控制器不仅启动电流低而且内置了节能模式控制以及高压电流源由于其高压电流源取代了传统的启动电流, 于是, 系统的功耗将下降同时, 还内置了电流检测的前沿消隐, 斜率补偿和逐周期峰值电流限制这几个功能另外, 它还集成了软驱动以改善 EMI 以及 Gate 过压箝位提供了各种异常状况的保护如 OLP, OP, 和 OCP 所以, 不仅可以帮助改善系统的特性, 也可以帮助降低成本现有 8-pin SOP,7-pin SOP 和 8-pin DIP 这三种封装订购和标识信息 DIP-8SOP-8SOP-7 Code A B G H I J Year Code A B C Month Jan. Feb. Mar. Apr. Sep. Oct. Nov. Dec. Grenergy OPTO Inc. reserves the right to make changes to improve reliability or manufacture ability without notice, and advise customers to obtain the latest version of relevant information to verify before placing orders er. 1.0 Copyright Grenergy OPTO, Inc. 1

2 芯片脚位图 SOP8 DIP8 顶视图 SOP7 顶视图脚位描述脚位符号描述 1 RT 外接一电阻到地设定正常工作频率 2 COMP 电压反馈脚, 通过连接至光耦来控制占空比 3 CS 电流检测脚, 用来检测 MOSFET 上的电流 4 GND 地 5 OUT 芯片的输出以驱动外部 MOSFET 6 CC 电源供电输入端 7 NC 空脚 8 H 将这一脚接至储能电容的正极, 芯片内置的高压电流源就将为芯片提供启动电流当芯片启动后, 高压电流源的回路就会关断以减小损耗极限工作范围 CC 供电电压 High-voltage pin, H ~ 500 COMP, RT, CS ~ 7 最大工作结温工作环境温度 ~ 85 存储温度范围 ~ 150 SOP-8SOP-7 封装热阻 W DIP-8 封装热阻 W 最大允许功率消耗 (SOP-8SOP-7 封装, 外部温度为 85 ) mw 最大允许功率消耗 (DIP-8 封装, 外部温度为 85 ) mW 引线温度 ( 所有无铅封装, 锡焊,10 秒 ) ESD 电压保护, 人体模式 ESD 电压保护, 机器模式 K er. 1.0 Copyright Grenergy OPTO, Inc. 2

3 推荐工作条件项目最小最大单位 CC 供电电压工作频率 KHz Comp 接地电容 1 10 nf 起动电容 μf 内部结构图 er. 1.0 Copyright Grenergy OPTO, Inc. 3

4 电气参数电气参数 (TA = +25 除非特殊说明, CC = 15.0) 高压供电 (H Pin) 参数脚位最小典型最大高压电流源 (cc = 0) ma 关断状态下漏电流 ua 电源电压启动电流 6 20 ua 工作电流 (OUT pin 外挂 1nF 电容负载 ), comp = ma 工作电流 (OUT pin 外挂 1nF 电容负载 ), comp = ma 工作电流 (OUT pin 外挂 1nF 电容负载 ), 保护发生时 (OLP, OP) 单位 ma 开启电压 ULO (on) 关断电压 ULO (off) CC pin 上的 OP 过压保护电平电压反馈对地短路电流, comp = ma 开环电压, COMP pin open 节能模式阈值电压电流检测 OCP 阈值电压, cs (off) 前沿消隐时间 ns 输入阻抗 3 1 MΩ 延迟时间 ns 振荡器工作频率 (RT = 100KΩ ) KHz 节能模式频率 (RT = 100KΩ) KHz 温度稳定性 (-40 C ~ 110 C) 3 3 % 电压稳定性 (cc = 11 ~ 25) 3 3 % GATE 驱动输出低电平, CC = 15, Io = 20mA 1 1 输出高电平, CC = 15, Io = 20mA 1 8 上升时间, 负载为 1000pF ns 下降时间, 负载为 1000pF 1 50 ns 栅极箝位电压过载保护过载保护阈值电压, comp (OLP) 过载保护延迟时间 (note), Fs = 65KHz - 60 ms er. 1.0 Copyright Grenergy OPTO, Inc. 4

5 典型工作特性 A m t n e r r u C H t Fig. 1 f f o s c t Fig. 2 n o O L U t Fig. 3 f f o O L U t Fig. 4 z H K C S O f t z H K G f t Fig. 5 Fig er. 1.0 Copyright Grenergy OPTO, Inc. 5

6 典型工作特性 ( 续上页 ) % Duty Max t Fig. 7 Fig.8 Fig. 9 Fig.10 n e p o p m o c t P L O t Fig. 11 Fig er. 1.0 Copyright Grenergy OPTO, Inc. 6

7 应用信息前言集成了节能模式控制和高压电流源这些市场上需要的功能, 而高压电流源可以很简单地降低系统的待机功耗高压启动电路和欠压闭锁 (ULO) 当系统启动时, 内置的高压电流源就会打开, 给芯片自身提供启动电流的同时给 cc 电容充电当 cc 电压高于 ULO (on) 阈值电压时, 高压电流源将会关闭由于它的漏电流非常小, 所以, 只会消耗很小的功率通过这种电路结构, 传统的启动电阻将不再需要, 而且, 全电压输入范围的开启时间几乎一致 ( 参考 Fig. 13). Fig. 13 内置了一个欠压闭锁迟滞比较器, 将开启电压和关断电压分别设定在 15 和 9, 迟滞曲线如 Fig. 13 所示此迟滞特性保证了在启动期间启动电容能给芯片正常供电振荡器为防止变压器饱和, 内置振荡器的最大占空比被限制在 75% 内置振荡器的频率通过 RT 脚外接到地的电阻来设置 fosc = 6500(KHz)R(Kohm). R 为 RT 脚外接到地的电阻 RT 外接 100K 电阻到地可将工作频率设定为 65K 另外, 振荡器工作的推荐频率为 50 KHz ~ 130 KHz 进入节能模式的过程当系统负载减小到一定程度, 振荡器的工作频率将会降低以减小系统能量的损耗而振荡器的最小工作频率仅为 22KHz, 并不在音频范围内前沿消隐 (LEB) 功率 MOSFET 每开关一次, 检测电阻上就不可避免的产生一个开启尖峰因此, 芯片内置了 350ns 的前沿消隐以避免误触发, 并且还可以省去传统的 RC 滤波器在这段前沿消隐的时间内, 内置的电流限制比较器并不会翻转, 于是,Gate 驱动也就不会关断内部斜率补偿内部斜率补偿 (Internal Slope Compensation) 内部构建了一个斜率补偿电流路当 Gate 驱动打开时, 一个斜坡电压被叠加在电流检测端电压上, 从而使系统更稳定并防止次谐波振荡的发生 Gate 箝位软驱动 (Gate ClampSoft Driving) 箝位软驱动的驱动部分内置了一个稳压管以防止功率 MOSFET 因 Gate 电平过高而损坏同时, 还加入了软驱动功能以改善 EMI 软启动软启动 (Soft Start) 在启动的初始阶段提供了软启动功能以有效的抑制启动时的峰值电流, 从而减小了功率 MOSFET 的漏端电压, 尤其是在高压交流输入的条件下过载保护 (OLP) 内置了过载保护功能模块当芯片内部的负载检测电路检测到负载大于一定值并持续 60ms 以上时 Gate 输出将关断当 CC 降低到关断电压以下后控制器会重新启动 Fig.14 给出了 OLP 发生时的波形 er. 1.0 Copyright Grenergy OPTO, Inc. 7

Fig. 14 CC 过压保护 (OP) 为保护功率 MOSFET 不受损坏, 在 CC 脚增加了过压保护功能当 CC 电压高于过压保护阈值电压时,Gate 输出立即被关断从而关断功率 MOSFET CC 过压保护的功能是一个自动恢复型的保护一旦过压的情况发生,Gate 输出就会被关断, 直到下次重启后恢复此时工作在打嗝模式 Fault

8 Fig. 14 CC 过压保护 (OP) 为保护功率 MOSFET 不受损坏, 在 CC 脚增加了过压保护功能当 CC 电压高于过压保护阈值电压时,Gate 输出立即被关断从而关断功率 MOSFET CC 过压保护的功能是一个自动恢复型的保护一旦过压的情况发生,Gate 输出就会被关断, 直到下次重启后恢复此时工作在打嗝模式 Fault Protections 内置了许多的实用保护以防止因脚位的短路或悬空毁坏电源在下列的条件下,Gate 输出将会被关断以保护电源电路 :. Gate 脚短路到地. CS 脚悬空. RT 脚悬空. RT 脚短路到地 er. 1.0 Copyright Grenergy OPTO, Inc. 8

9 典型应用电路 F1 BD1 4 3 R33 R3A R5B L2 1 2 R1A R1B R34 R3B + C13 C21 R12 C6 C4 C7 ZD1 CR3 J2 C5 R15A C8 R15B L3 1 CR6 C LED1 C17 R17 R21 R24 TSM103 U3 R28 R22 R25 R26 R29 CR7 J A R19 Out Gnd CN R T1 + - R4A 4 3 R6 CC 6 L1 1 2 U1 R31 CS 3 NTC1 J1 + C15 L G N RT H GND COMP NC OUT CN1 R5A R4B R13 CR2 C1 t AC in R11 C3 CR1 J4 Q1 R32 J3 C20 R10 R20 U2 C10 R18 R23 C12 C19 R30 C11 C18 + C9 R er. 1.0 Copyright Grenergy OPTO, Inc. 9

10 材料清单 No. Part Description Quan. 1 BD1 Bridge, KBL406, DIP 1 2 C1 X-cap, 0.47uF, 275, DIP 1 3 C2, C14, C20, C21 N.A. 4 C3 Cap,102,1K, DIP 1 5 C4 Cap,101,50, SMD C5 Y-CAP, CD222, C6, C11, C12, C19 Cap,103,50, SMD C7 Cap,104,50, SMD C8 Cap,102, 200, SMD C9 Cap, 225, 50, SMD C10 Cap, 221, 50, SMD C13 E-Cap,120uF, 400, 105, DIP 1 13 C15 E-Cap, 22uF, 50, 105, DIP 1 14 C16, C17 E-Cap, 680uF, 25, 105, DIP, Low ESR 2 15 C18 E-Cap, 220uF, 25, 105,DIP, Low ESR 1 16 CN1 AC Input (3 Pin) 1 17 CR1 FR107, DIP 1 18 CR2 1N4148, SMD 1 19 CR3 FR104, DIP 1 20 CR4, CR5 N.A. 21 CR6 SBR10U100CT 1 22 CR7 ISS181, SMD 1 23 F1 3.15A, 250, DIP 1 24 HS1 Heat sink of Rectifier 1 25 HS2 Heat sink of MOSFET 1 26 J1, J2, J3 0R, SMD J4, J5 0R, SMD L1 Common Chock, 700uH, DIP 1 29 L2 Common Chock,10mH, DIP 1 30 L3 1.6uH, DIP 1 31 NTC1 N.A. 32 NTC2 N.A er. 1.0 Copyright Grenergy OPTO, Inc. 10

11 材料清单 ( 续上页 ) 33 PCB FR4, 102mm*39.0mm*1.0mm 1 34 Q1 FPQF10N60,T Q2 N.A. 36 Q3 N.A. 37 R1A, R1B 1M, 5%, SMD R2, R7, R8, R11, R14, R17, R32 N.A. 39 R3A, R3B N.A. 40 R4A, R4B, R5A, R5B 68K, 5%, SMD R6, R33, R34 0R, SMD R9 0.33R, 1W, 1%, Rcs 1 43 R10 2.2R, 5%, SMD R12 100K, 1%, SMD R13 33R, 5%, SMD R15A, R15B 22R, 5%, SMD R R, 4.0mm 1 48 R18 68K, 1%, SMD R19 62K, 5%, SMD R20 100R, 5%, SMD R21 1.5K, 5%, SMD R22 10R, 5%, SMD R23 2.2K, 5%, SMD R K, 1%, SMD R25, R26 5K, 1%, SMD R28 15K, 5%, SMD R29,R30 4.3K,1%, SMD R31 1.5K, 1%, DIP 1 59 T1 P0T-3019, 550uH 1 60 U1, SOP U2 PC817, DIP U3 TSM103, SOP ZD1 N.A er. 1.0 Copyright Grenergy OPTO, Inc. 11

12 封装信息 DIP-8 SYMBOL MILLIMETERS INCHES MIN. MAX. MIN. MAX. A A A b b c D D E E e 2.54 BSC BSC ea 7.62 BSC BSC eb L Note: 1. Followed from JEDEC MS-001 BA. 2. Dimension D, D1 and E1 do not include mold flash or protrusions. Mold flash or protrusions shall not exceed 10 mil er. 1.0 Copyright Grenergy OPTO, Inc. 12

13 封装信息 SYMBOL MILLIMETERS SOP-8 SOP-7 INCHES MIN. MAX. MIN. MAX. A A A b c D E E e 1.27 BSC BSC h L θ 0 o 8 o 0 o 8 o Note: 1. Followed from JEDEC MS-012 AA. 2. Dimension D does not include mold flash, protrusions or gate burrs. Mold flash, protrusion or gate burrs shall not exceed 6 mil per side. 3. Dimension E1 does not include inter-lead flash or protrusions. Inter-lead flash and protrusions shall not exceed 10 mil per side er. 1.0 Copyright Grenergy OPTO, Inc. 13

14 封装信息 SOP- 8 SOP-7 Application A H T1 C d D W E1 F SOP-8SOP ± MIN. 1.5 MIN MIN. 12.0± ± ± P0 P1 P2 D0 D1 T A0 B0 K ± ± ± MIN. 6.40± ± ± (mm) Devices Per Unit Application Carrier Width Cover Tape Width Devices Per Reel SOP- 8SOP er. 1.0 Copyright Grenergy OPTO, Inc. 14

15 封裝信息 SOP-8 SOP-7 Direction of feed Direction of feed Grenergy OPTO, Inc. reserves the right to make corrections, modifications, enhancements, improvements, and other changes to its products and services at any time and to discontinue any product or service without notice. Customers should obtain the latest relevant information before placing orders and should verify that such information is current and complete er. 1.0 Copyright Grenergy OPTO, Inc. 15

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Microsoft Word - GR8876A Preliminary Datasheet-CN doc 具有多种多种保护功能的节能 PWM 控制器特性 500 高压启动电流源电流模式 PWM 极低的启动电流 (