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CR5535
CR5535
产品名称 : CR5535
产品编号 : CR5535
价格:
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CR5535
详细描述:
启达科技(香港)有限公司 成都启臣微电子有限公司
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CR553X
高压启动绿色节能反激功率开关
主要特点
􀁺 700V高压启动
􀁺 待机<30mW
􀁺 效率均衡技术、满足能效六级标准
􀁺 集成600V MOSFET
􀁺 内置65kHz固定PWM频率
􀁺 内置软启动技术降低开机MOSFET功
率管漏源电压应力
􀁺 频率抖动技术改善了EMI特性
􀁺 工作无音频噪音
􀁺 过压保护(OVP)锁存
􀁺 过载保护(OLP)和过温保护(OTP)自
动恢复
􀁺 内置同步斜坡补偿增强环路稳定性
􀁺 内置前沿消隐(LEB)
􀁺 内置动态峰值电流补偿功能,在输入
85V~264V的宽电压下可实现恒定最
大输出功率
􀁺 输入电压欠压保护功能
􀁺 4000V HBM ESD能力
􀁺 DIP-8L 绿色封装
基本应用
􀁺 AC/DC电源适配器
􀁺 开放式电源
􀁺 电池充电器
􀁺 ATX待机电源
􀁺 机顶盒电源
􀁺 PDA电源
产品概述
CR553X 是一款采用700V 高压启动、内置65kHz 固定工作频率、30mW 超低待机功耗
的电流模 PWM 控制芯片,适用于20W 以内的全电压范围离线开关电源。轻载和无负载情
况下自动进入绿色模式和Burst 模式,可以有效减小电源模块的待机功耗,满足能效六级标
准要求。CR553X 内置了同步斜坡补偿电路,动态峰值限制电路减小了在宽电压输入时最大
输出功率的变化;CR553X 内置了多种保护功能,驱动输出采用的图腾柱和软驱动可有效降
低了开关噪声,更加容易地获得良好的EMI 性能。
产品型号 待机功耗 适用功率 封装
CR5534 <30mW <15W DIP-8L
CR5535 <50mW <20W DIP-8L
CR553X 高压启动绿色节能反激功率开关
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管脚排列图
DIP-8L
引脚描述
管脚号 名称 描述
1 CS 原边电流检测脚,通过检测CS电阻上的电压检测流过功率管的电流大
小,通过该脚可以调节最大输出功率。
2 FB
输出电压反馈输入脚,引脚的输出电流可以控制PWM的工作周期、
短路保护和过载保护。
3 GND 芯片地。
4 BO 输入电压检测脚。通过BO脚的电压来判断是否触发BO保护
5 VDD 芯片供电电源。
6 HV 高压启动输入脚,通过启动电阻连接到整流输入电容阳极。
7,8 Drain 高压MOSFET漏极,连接在变压器初级侧线圈一端,线圈另一端接整
流输入电容阳极。
典型应用
EMI Filter
AC IN
BO HV
GND VDD
FB DRAIN
CS DRAIN
CR553X
DC
OUT
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结构图
内部电路结构简图
极限参数
符号 参数 值 单位
VDD 工作电压 30 V
VHV 高压启动电压 700 V
IOVP VDD过电压时最大输入电流 10 mA
VFB FB引脚工作电压 -0.3 to 6V V
VCS CS引脚工作电压 -0.3 to 6V V
VBO BO引脚工作电压 -0.3 to 6V V
TL 焊接温度 10秒 DIP-8L 260 ℃
TSTG 储存温度范围 -55 to + 150 ℃
推荐工作环境
符号 参数 最小~最大单位
VDD VDD 电源电压 10~23 V
TOA 工作环境温度 -20~85 ℃
CR5534 0~15 W
PO 最大输出功率
CR5535 0~20 W
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电气特性
(Ta=25℃, VDD = 18V,除了另作说明)
符号 参数 测试条件 最小 典型最大 单位
IHV HV脚启动电流 VDD=2V,
HV=100V 2 mA
IHV_leakage HV脚漏电流 VDD=18V,
HV=500V 5 μA
电源电压(VDD Pin)
IST 启动电流 5.0 20.0 μA
工作电流 VFB=3V 2 2.5 mA
IOP
工作电流 VDD=15V,
VFB=1V 0.8 1 mA
UVLO_OFF 开启电压 13.5 14.5 15.5 V
UVLO_ON 关闭电压 8 9 10 V
Vpull-up GATE上拉PMOS导通
触发电压 12 V
VDD_CLAMP VDD引脚钳位电压 IVDD=10mA 30 32 34 V
VDD_OVP VDD过压保护电压 24 26 28 V
Vth_recovery 自恢复阈值电压 5 V
Vth_latch 锁存阈值电压 4.2 V
电压反馈 (FB Pin)
IFB 短路电压 VFB=0V 0.2 mA
VFB 开路电压 VFB=Open 5 V
Dmax 最大占空比 75 80 85 %
VREF_GREEN 进入绿色模式时基准电
压点 2 V
VREF_Burst_H 退出Burst模式 1.3 V
VREF_Burst_L 进入Burst模式 1.1 V
VOLP 进入OLP,FB电压 3.7 V
TOLP OLP延迟时间 80 88 96 ms
ZFB FB阻抗 25 kohm
电流检测(CS Pin)
SST 软启动时间 4 ms
T_blanking 前沿消隐屏蔽时间 320 ns
ZCS_IN CS输入阻抗 40 kohm
TD_OC 过流检测延迟时间 120 ns
VTH_OC
峰值限制低端电压
(Dmin=0%) 0.75 V
VOCP_clamping 峰值限制高端电压
(Dmax=80%) 0.9 V
振荡器
FOSC PWM工作时频率 60 65 70 kHz
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FPFM PFM工作最低频率 22 kHz
ΔFVDD 频率VDD电压稳定性 1 %
ΔFTEMP 频率温度稳定性 1 %
FJITTER 频率抖动 ±4 %
Fshuffling 频抖频率 32 Hz
输入电压欠压保护
VTH_BO_L 输入欠压保护阈值电压 1.05 1.1 1.15 V
VTH_BO_H 解除欠压保护阈值电压 1.2 1.25 1.3 V
Td_brownout 欠压保护防反跳时间 60 80 ms
功率MOSFET
BVdss MOSFET漏源击穿电压 600 V
导通电阻, Id=1.0A CR5534 4 5 Ω
Rdson
导通电阻, Id=2.0A CR5535 2.2 2.5 Ω
过温保护
OTP 过温保护 150 ℃
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工作原理描述
CR553X 是一款高性能的电流模式PWM 电源开关,用于超低待机功耗和低成本的离线
式反激转换器应用中。轻载和无负载情况下自动进入绿色模式和Burst 模式,可以有效减小
电源模块的待机功耗,满足能效六级标准要求。
内置高压启动和欠压锁定
CR553X 采用了具有专利技术的高压启动电路,在启动时为VDD提供2mA的启动电流,
当VDD 电压充电到高于UVLO_OFF 时,启动电流关闭,以达到降低系统功耗,减少待机损
耗的目的。当VDD 电容上的电压低于UVLO_ON,启动电流并不会对VDD 充电,VDD 电压
继续下降到Vth_recovery 阈值后,芯片重新启动。这个迟滞电压有效地降低了芯片在输出短
路情况下的短路功耗。
工作电流
CR553X 的工作电流为2mA,这种较低的工作电流和Burst 模式能够更好的实现效率的
提高与待机功耗的降低,在无负载情况下工作电流进一步降低,保证能够实现超低待机功耗
(30mW 以下)。
软启动
每一次VDD电源启动瞬间,CR553X芯片内部都将触发软启动功能,即在VDD电压达到
UVLO_OFF以后,在大约4ms时间内,峰值电流从0上升到最大值峰值电流,以减少电源启动
期间功率MOSFET的电压应力。注意:无论何种保护导致的VDD再次启动,都必将触发软
启动功能。
频率抖动
CR553X 具有频率抖动功能,即开关频率以一个固定的中心频率为基准,在一定范围内
小幅随机变化,从而分散了谐波干扰能量。扩展的频谱降低了窄带EMI,因此简化了系统设
计。
绿色模式和Burst模式控制
在轻载或者空载情况下,开关电源的大部分损耗来源于功率 MOSFET 的开关损耗,变
压器铁损和缓冲电路的损耗。功率损失的程度正比于开关频率。较低的开关频率可以降低功
率损耗,达到节能的目的。
CR553X 的开关频率可根据开关电源负载情况进行内部调节。正常负载条件下,芯片以
固定频率发波;当负载减小到某一点的时候,芯片开始工作在绿色模式,即负载越轻芯片工
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作频率越低;如果负载进一步降低到一定程度以后,芯片开始间歇性地发波,从而极大的减
小待机功耗。
开关频率控制采用无噪音工作模式,在任何负载情况下都不会进入人耳敏感的音频范
围,从而消除音频噪声。
峰值电流检测和前沿消隐
CR553X 采用电流模式PWM 控制技术,具有逐周期峰值电流限制功能。在MOSFET
导通瞬间,功率管将会产生一个很大的瞬时电流,该电流流过CS 峰值检测电阻并在其两端
产生一个很大的瞬时电压,从而引起错误的CS 峰值电流检测。前沿消隐电路就是为了滤除
MOSFET 导通瞬间CS 端所产生的瞬时大电压,防止错误的CS 峰值电流检测。在前沿消隐
时间内,不关断内部功率MOSFET。CR553X 中设计了320ns 的前沿消隐电路,它可以代替
传统的外接RC 滤波电路,节省外围元件。
内部斜波补偿
斜波补偿电路在 CS 端检测电压信号上叠加了一个三角波信号。这极大的改善了系统工
作在CCM 模式的闭环稳定性,防止次谐波振荡,减小输出纹波电压。
功率管驱动
CR553X 内置功率MOSFET 采用栅极软驱动控制。栅极驱动能力太弱将导致较高的开
关损耗;栅极驱动能力太强又将导致EMI 特性较差。因此两者之间必须采取一定的折中设
计。
内置的图腾柱栅极软驱动设计通过调节驱动强度和死区时间很好地实现了这个折中关
系,从而使芯片更容易降低系统损耗并且实现良好的EMI 特性设计。
保护控制
为了确保系统的正常工作,CR553X 内置了多重保护措施。这些保护措施一旦被触发,
将关断功率MOSFET。能够自动恢复的保护包括逐周期电流限制(OCP)、过温保护(OTP)、
过载保护(OLP)、VDD 欠压锁定(UVLO)保护;当VDD 过压保护(OVP),将进入锁存
状态。
逐周期电流限制(OCP)带有内置线电压补偿,可实现宽输入电压范围(85V~265V)
时恒定功率输出控制。
当FB 端电压大于过载限制阈值TOLP 后,控制电路关闭功率开关管并一直保持该状态直
到VDD 电压下降到Vth_recovery 阈值后,芯片重新启动。
芯片正常工作时VDD 电压由变压器辅助绕组提供。当VDD 电压大于VDD 过压保护阈
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值时,CR553X 将进入锁存保护状态,VDD 电压下降到Vth_recovery 阈值后,VDD 电压会
重新充电,但芯片不会重新启动,除非去掉系统电源,且使VDD 电压下降到Vth_latch 电
压以下,然后重新供电,系统将重新启动。
当VDD 电压超过VDD 箝位阈值时,内部VDD 箝位电路将VDD 箝位在32V,以保护
VDD 端口。此时CR553X 的输出仍然关闭。
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特性曲线及波形
(VDD=18V, TA=25℃ 除了另作说明)。
-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
IHV (mA)
Temperature (°C)
IHV vs Temperature
-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140
0
1
2
3
4
5
IHV leakage (μA)
Temperature (°C)
IHV leakage vs Temperature
-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140
60
62
64
66
68
70
FOSC (kHz)
Temperature (°C)
FOSC vs Temperature
0 10 20 30 40 50 60 70 80
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
VTH_OC (V)
Duty (%)
VTH_OC vs Duty
-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140
10
12
14
16
18
20
UVLO_OFF (V)
Temperature (°C)
UVLO_OFF vs Temperature
-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140
7
8
9
10
11 UVLO_ON (
V)
Temperature (°C)
UVLO_ON vs Temperature
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封装尺寸(DIP-8L)
尺寸描述
毫米 英寸
符号
最小 典型 最大 最小 典型 最大
A 5.334 0.210
A1 0.381 0.015
A2 3.175 3.302 3.429 0.125 0.130 0.135
b 1.470 1.524 1.570 0.058 0.060 0.062
b1 0.380 0.460 0.510 0.015 0.018 0.021
D 9.017 9.271 10.160 0.355 0.365 0.400
E 7.620 7.870 8.25 0.300 0.310 0.325
E1 6.223 6.350 6.477 0.245 0.250 0.255
e 2.500 2.540 2.580 0.098 0.100 0.102
L 2.921 3.302 3.810 0.115 0.130 0.150
eB 8.509 9.017 9.525 0.335 0.355 0.375
θ° 0° 7° 15° 0° 7° 15°

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