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1 隔離式高效功率因素 LED 控制器 特性 临界模式控制 非常低的启动电流 (<30uA) 欠压闭锁 临界模式下的零电流侦测 包含动态, 静态的双重过压保护 Gate 过压箝位 内置启动定时器 内置前沿消隐 ±500mA 的驱动能力 应用 LED 照明 电子镇流器 简介 隔離式高效功率因素 LED 控制器 GR8763 工作于临界模式下, 它的核心是系统通过采样输入的电压得到正弦形的电流波形以及稳定的输出电压 内置的高度线性的乘法器可以减小交流输入电流的失真, 从而使全电压输入及大范围负载输出下的总谐波失真保持在低水平 GR8763 通过内置的误差放大器和电压基准调控输出的电压, 同时, 双重过压保护功能可以在系统启动或是负载突然断开的情况下有效地保护系统 输出级 ± 500mA 的驱动能力可以保证 GR8763 驱动更大 MOSFET 或者 IGBT GR8763 现有 8-pin SOP 封装 订购和标识信息 DIP-8 GR8763 XXXXX SOP-8 GR8763 XXXXX XXXXX Date Code XXXXX Date Code 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 Ver. B Copyright Grenergy OPTO, Inc. 1

2 芯片脚位图 顶视图 脚位描述 脚位 符号 1 VSENSE 2 VAOUT 3 MULTIN 4 ISENSE 描述 误差放大器的反相输入端 系统输出通过电阻分压将输出电压的信息通过 VSENSE 输入误差放大器, 而 VSENSE 和 VAOUT 之间所加的补偿网络使误差放大器的输出可以反映系统输出的信息 误差放大器的输出端, 同时也是乘法器的第一个输入项 如果流入此脚的电流超过内设的阈值, 乘法器的输出将会减小以防止 MOSFET 因过压而损坏 乘法器的第二个输入项,IC 通过外部的电阻分压采样经过整流桥整流后的交流输入电 压 电流检测脚 ISENSE 通过一个经 MOSFET 源端到地的电阻来检测 MOSFET 上流过的电流 ISENSE 内部不仅集成了一个 1V 的限流点, 而且还加入了前沿消隐模块, 以防止 MOSFET 刚开启时的误动作 5 DETIN 零电流侦测器的输入端 DETIN 通过一个电阻连接到侦测升压电感电流的辅助绕组上 6 GND 地 7 GTDRV Gate 驱动的输出, 可直接驱动 MOSFET 8 VCC IC 的供电脚 当 VCC 上电压超过 UVLO (on) 阈值时,IC 将会启动 当 VCC 下降并低于 UVLO (off) 阈值时,IC 将会关断 VCC 内部有一个 28V 的稳压管 Ver. B Copyright Grenergy OPTO, Inc. 2

3 极限工作范围 Preliminary GR8763 Vcc 供电加上内部稳压管电流 mA 1, 3, 4 脚上最大耐压 V 最大工作结温 工作环境温度 ~ 150 适宜存储温度 ~ 150 SOP-8 封装热阻 /W DIP-8 封装热阻 /W 最大允许功率消耗 (SOP-8 封装, 外部温度为 85 ) mw mW 最大允许功率消耗 (DIP-8 封装, 外部温度为 85 ) 引线温度 (SOP-8 和 DIP-8 封装, 锡焊,10 秒 ) 引线温度 ( 所有无铅封装, 锡焊,10 秒 ) ESD 电压保护, 人体模式 KV 内部结构图 Ver. B Copyright Grenergy OPTO, Inc. 3

4 电器参数 电器参数 (TA = +25 除非特殊说明, V CC = 14.5V) 参数 符号和条件 最小 典型 最大 单位 供电电压 稳压管电压 Vz; Icc+Iz = 20mA V 开启电压 Vcc-on 12.5 V 关断电压 Vcc-off 10 V Vcc 迟滞 Vcc-HY 2.5 V 供电电流电流 启动电流 ICCL ua 工作电流 ICCH 2.5 ma 误差放大器 反相输入阈值电压 VFB V 线性调整率 (VFBLR) Vcc = 12V~16V 5 mv 保护阈值电压 Vsense 0.2 V 静态 OVP 阈值电压 VVAOUT 2.2 V 开环增益 Gv 90 db 增益带宽 Bw 3 MHz 输出源电流 (IVAOUTH) VVAOUT = 0V; Vsense = 2.3V 4 ma 输出陷电流 (IVAOUTL) VVAOUT = 4V; Vsense = 2.8V 4 ma 输出高电压箝位 VVAOUTH 5.4 V 输出低电压箝位 VVAOUTL 2.2 V 乘法器 Multin 输入电压范围 VMultin 0~3.5 V VAOUT 输入电压范围 Vmultin=1V VFB ~ VFB+1.5V 乘法器增益 过压保护 Klow VAOUT<3.5,Vmultin = 1V KHigh VAOUT>3.5,Vmultin = 1V 过压保护阈值电流 IOVR ua Ver. B Copyright Grenergy OPTO, Inc. 4

5 电器参数 ( 续上页 ) 参数 符号和条件 最小 典型 最大 单位 电流比较器 最大阈值电压 VIsense V 前沿消隐时间 TLEB ns 关断延迟 Tdelay 130 ns 零电流检测器 上限阈值电压 VDETU 1.5 V 下限阈值电压 VDETL 1.0 V 迟滞区间 HYS 0.5 V 稳压管电压 Vz-Detin V 重新启动定时器 重新启动时间 TRES 130 us GATE 驱动输出低电平电压 Io = 20mA 1 V 输出高电平电压 Io = 20mA 8 V 上升时间 TRISE; Load =1nF 50 ns 下降时间 TFALL; Load = 1nF 30 ns Gate 过压箝位 Vclamp 17 V Ver. B Copyright Grenergy OPTO, Inc. 5

6 典型工作特性曲线 Startup Current(uA) UVLO(on) & UVLO(off) (V) Temp.( ) Fig Temp.( ) Fig Operating Current(mA) VCC Zener Clamp(V) Tempe.( ) 24.0 Temp.( ) Fig. 3 Fig Vref(V) Restart Time(us) Temp.( ) 140 Temp.( ) Fig. 5 Fig Ver. B Copyright Grenergy OPTO, Inc. 6

7 典型工作特性曲线 ( 续上页 ) LEB Time(ns) Shut Down Delay(ns) Tempe.( ) 80 Tempe.( ) Fig. 7 Fig Ver. B Copyright Grenergy OPTO, Inc. 1

8 功能描述 前言 GR8763 内部总共有以下几个主要模块 : 宽线性工作范围的单象限乘法器, 在反馈环路中需要用到的误差放大器, 过压调整器, 电流比较器, 零电流侦测器, 脉宽调制和逻辑电路, 图腾 MOSFET 驱动器, 内部电压基准, 自启动定时器和欠压闭锁电路 乘法器 单象限乘法器有两个输入端 M1 and M2 输入端 M1 (MULTIN Pin) 的工作范围是 0 到 3.5V, 它的主要作用是采样输入电压的波形信息 而输入端 M2 (VAOUT Pin) 是采样直流输出信息的误差放大器的输出 在输入电压和输出负载变化的范围内, 输入端 M1 端需要高度地线性以最大限度地减小因输入电压而产生的失真 误差放大器 当 VSENSE 和 VAOUT 这两脚加上补偿网络后, 误差放大器就成了一个可以监控几个交流工频周期内系统输出平均电压的积分器 当然, 积分器的带宽必须小于 20Hz 以达到衰减输入交流电压经整流桥后 100Hz 纹波的目的 误差放大器的同相输入端是 2.5V 的固定电位, 而它的输出 VAOUT 直接作为乘法器的一个输入端 当 VSENSE 电平小于 0.2V 或是 VAOUT 电压小于 2.2V,Gate 驱动的输出将为低. 过压调整器 由于积分器的低带宽, 系统初始启动或是负载突然变轻引起输出电压快速变化并不能及时被侦测到, 因为此时积分器的差分输入电压还是为零 在输出电压快速变化过程中, 一个过冲电流将通过补偿网络中的电容流进 VAOUT 脚 如果这个电流超过内设的阈值,GR8763 内部的过压调整电路将减小乘法器的输出, 同时 MOSFET 的导通时间也将减小 电流比较器 ISENSE 将通过一个 MOSFET 源端连接到地的检流电阻采样流过 MOSFET 的电流, 并将转换后电压信号与乘法器的输出相比较来决定 MOSFET 何时关断 GR8763 在 ISENSE 脚内置了一个可以产生 200ns 左右的前沿消隐时间以防止 MOSFET 刚开启时的误动作 零电流侦测器 零电流侦测器通过一个辅助绕组来侦测升压电感上的电流, 并在电感上电流为零时马上开启 MOSFET, 这将使升压二极管上反向恢复损耗最小 而 MOSFET 是在检流电阻上的电压超过乘法器的时候关断 这样升压电感上的单个周期的电流波形就是一个三角波, 而且, 各个周期间几乎都没有死区时间 因此, 升压电感上在半个工频周期内的电流峰值就可以近似为输入平均电流的两倍 为防止误动作, 零电流侦测器被设计成了含 0.5V 迟滞的施密特触发器 同时,DETIN 内部还集成了一个 5.5V 的稳压管以防止 DETIN 上输入电压过高 在 DETIN 与辅助绕组之间串连一个外部限流电阻将可以限制流入稳压管的电流 自启动定时器 自启动定时器在 GR8763 内部实现了振荡器的功能 当升压电感上电流为零后 130 us Gate 驱动仍为低时,GR8763 将会重新把 Gate 设为高电平 欠压闭锁 GR8763 内置了欠压闭锁的功能 : 当 Vcc 电压高于 UVLO(ON) 阈值电压时,IC 将会启动, 此后 Vcc 电压只有低于 UVLO(OFF) 电压时才会关断 而且 IC 的启动电流低至 30uA 左右 另外,Vcc 内部还集成了一个 28V 稳压管以防止 Vcc 过压时 IC 损坏 Ver. B Copyright Grenergy OPTO, Inc. 8

9 Ver. B Copyright Grenergy OPTO, Inc Preliminary GR8763 BD1 1A/600V F1 2A/250V C3 0.1u/400V L N T1A EE-16V 8PIN C2 220u/35V U2B PC817 T1B 0.15*36Ts C5 47u/50V D3 BAV103 C15 0.1u R29 1K D4 1N4007 R5 200K C4 2200P/1KV R2 0R R1 47R C1 470P/500V VOUT GND R16 1K U2A PC817 R4 40.2K CY1 1KP R10 150K R3 150K C12 12N R13 68K R15 10R R17 510R Q1 2A/600V D1 ER304 C10 470P MULT ZCD VCC CS GD COMP FB GND U1 GR8763 R26 2K 25V/0.32A R6 200K ICTRL 4 VSENSE 5 GND 2 OUT 3 VCC 6 VCTRL 1 U3 TSM1052 R7 1R2 R27 5.1K R28 15K C14 0.1u L1 DR8*10 R11 10K R20 NC C9 1u C13 NC R24 10K R30 3K R12 1M R9 1M R21 24K R25 100K R22 1.1R/1W C11 12N R8 1R2 D Q3 2N2222 R19 5.1K ZD2 12V R18 2K R14 0R ZD1 0R C6 0.1u ~264VAC 0.3 Triple*48Ts 0.2*132Ts 1.15mH 1st Layer 3rd Layer 2nd Layer L2 UU9.8 CX1 0.1u Q2 2N2222 R23 5.1K ZD3 16V C8 100u/25V 典型应用线路典型应用线路典型应用线路典型应用线路

10 材料清单 Preliminary GR8763 No Parts Description Q'ty 1 BD1 0.8A/600V MB6S MDI 1 2 C1 470P/500V X7R 10% C10 470P/50V X7R 10% C11,C12 12N/50V X7R 10% C4 2200P/1KV X7R 10% C6,C14,C15 0.1u/25V X7R 10% C9 1u/25V X7R 10% D2 0.3A/75V LL4148 MINI MELF 1 9 D3 0.25A/250V BAV103 MINI MELF 1 10 Q2,Q3 NPN MMST2222 SOT A/40V 2 11 R1 47R /4W 5% 1 12 R11,R24 10K /8W 1% 2 13 R13 68K /8W 1% 1 14 R15 10R /8W 5% 1 15 R16,R29 1K /8W 1% 2 16 R17 510R /8W 1% 1 17 R18,R26 2K /8W 1% 2 18 R19,R23,R27 5.1K /8W 1% 3 19 R2,R14 0R /8W 5% 2 20 R21 24K /8W 1% 1 21 R25 100K /8W 1% 1 22 R28 15K /8W 1% 1 23 R3,R10 150K /4W 5% 2 24 R30 3K /8W 1% 1 25 R4 40.2K /8W 1% 1 26 R5,R6 200K /4W 5% 2 27 R7,R8 1R /4W 1% 2 28 R9,R12 1M /4W 5% 2 29 ZD1 0R /4W 5% 1 30 U1 PFC IC GR8763 SOP U3 ST TSM1052 SOT ZD2 12V 1/2W 5% MINI MELF 1 33 ZD3 16V 1/2W 5% MINI MELF 1 34 C2 220u/35V 10* NCC KY 1 35 C3,CX1 X1 0.1u/300V 12.8*5.8*12 P:10mm 2 36 C5 47u/50V 6.3* NCC KME Ver. B Copyright Grenergy OPTO, Inc. 15

11 37 C8 100u/25V 6.3* NCC KY 1 38 CY1 Y1 1KP/250V P:10mm 1 39 D1 3A/400V ER304 DO-201 立式 1 40 D4 1N4007 1A/1KV DO-41 立式 1 41 F1 TIME LAG 2A/250V 3.9*11mm PIG TAIL PTU L1 DR8*10 0.3mm 1 43 L2 UU9.8 A10 0.3mm 1 44 Q1 FQPF2N60C 2A/600V 4.7OHM TO-220F 1 45 R22 MOF 1.1R/1W 立式 1 46 T1 EE mH 5% 0.2mm*132Ts 1 47 U2 SHARP PC817 DIP-4 RANK:B 1 48 JP1 0.6PHI P:16.5mm 1 49 JP2 0.6PHI P:6.5mm 1 50 L BLUE 24AWG 50mm 1 51 N BROWN 24AWG 50mm OUT RED 24AWG 50mm 1 53 GND BLACK 24AWG 50mm 1 54 PCB CAM1 70*30*1.6MM 1OZ 1LAYER Ver. B Copyright Grenergy OPTO, Inc. 16

12 封装信息 SYMBOL MILLIMETERS SOP-8 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 Ver. B Copyright Grenergy OPTO, Inc. 17

13 Carrier Tape & Reel Dimensions SOP- 8 Application A H T1 C d D W E1 F 330.0± MIN MIN MIN. 12.0± ± ±0.05 SOP-8 P0 P1 P2 D0 D1 T A0 B0 K0 4.0± ± ± MIN ± ± ±0.20 (mm) Devices Per Unit Application Carrier Width Cover Tape Width Devices Per Reel SOP 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 Ver. B Copyright Grenergy OPTO, Inc. 18

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