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启达科技CR5211替换OB2520、CR5201、SF6010规格书

时间:2016-01-05 14:44
CR5211支持BJT的高精度、恒流/恒压、原边模式脉宽调制控制器

特征

l 低启动电流
l 恒压精度可达±5%、恒流精度可达±4%
l 原边检测拓扑结构,无需TL431和光耦
l 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
l 可编程CC/CV模式控制
l 内置输出线电压补偿功能
l 内置初级电感量偏差补偿功能
l 内置前沿消隐电路 (LEB)
l 内置高低压过功率补偿
l 内置次级电压采样控制器
l VDD端过压保护
l 内置FB开路保护功能
l 内置CS开路保护功能
l 内置输出短路保护功能
l 欠压锁定保护功能
l 逐周期电流限制
l 过载保护
l 过温保护
l SOT23-6L封装

应用

l 手机/数码摄像机充电器
l 小功率电源适配器
l 电脑和电视机的辅助电源
l 替代线性调节器或RCC

产品概述

CR5211 是一款应用于小功率 AC/DC 充电器和电源适配器的高性能离线式脉宽调制控 制器。该芯片采用原边检测和调整的拓扑结构,因此在应用时无需 TL431 和光耦。 芯片内 置恒流/恒压两种控制方式,其典型的控制曲线如图所示。
在恒流控制时,最大输出电流和输出功率可以通过 CS 引脚的限流电阻 RS 设定。在恒压控制时,内置恒压 采样电路以及高精度的误差比较器基准电压保证了芯 片的高性能和高精度。此外,内置线损补偿电路保证了
从空载到满载条件下输出电压精度。芯片还具有极低的 静态工作电流(典型值为 650μA),在空载状态下,
CR5211 工作在 PFM 模式,最小工作频率可以达到 200Hz,所以芯片的待机功耗很低(可以 满足待机功耗低于 100mW)。
CR5211 针对各种故障设计了一系列完善的保护措施,包括逐周期电流限制、峰值电流 限制、过压保护、FB 开路保护、CS 开路保护、输出短路保护、LEB、OTP、电源箝位和欠 压锁定功能。

CR2511
cr5211
cr5211

参 数
VDD 电压 -0.3 to 30V
BD  电压 -0.3 to 7V
CS 输入电压 -0.3 to 7V
FB 输入电压 -0.3 to 7V
最小/最大工作结温 -40  ℃ to 150 ℃
最小/最大存储温度 -55  ℃ to 150 ℃
引脚温度(焊接时间 10 秒) 260℃
 

电气特性
(Ta=25°C  除非特殊说明, VDD=20V)
参数 描述 测试条件


单位
供电电源部分
IST 启动电流 VDD=17V   1 10 μA
IOP 工作电流 VDD=20V   0.8 1.5 mA
UVLO_ON UVLO 导通阈值电压   6.0 6.6 7.2 V
UVLO_OFF UVLO 关断阈值电压   17.2 18.4 19.6 V
VDD_OVP VDD OVP 触发电压 VDD 上升直至输出
关断
25 27 29 V
VDD_CLAMP VDD OVP 钳位电压 IVDD=10 mA 26.5 28.5 30.5 V
电流检测输入部分
TLEB LEB 时间     500   ns
VTH_OC_MAX 最大 OCP 过功率阈值
电压
  490 500 510 mV
TD_OC 过流检测控制延时     100   ns
误差放大器部分
VFB_REF 误差放大器的输入基
准电压
  1.98 2 2.02 V
TON_MAX 最大导通时间     20   μs
TPAUSE_MIN 最小关断时间     2   μs
TPAUSE_MAX 最大关断时间     5   ms
VFB_SHORT 输出短路阈值电压     0.6   V
TFB_SHORT 输出短路延时     13   ms
ICOMP_MAX 最大线补电流     55   μA
基极驱动部分
IBASE_MAX 最大基极驱动电流   25 30 37 mA
IBASE_RPE_OFF 关断前基极驱动电流   0.5 1 1.5 mA
RDS_ON       1   ohm
过温保护
OTP_TH 过温保护     155  

工作原理

CR5211 是一款低成本、高性价比的脉宽调制控制器,适用于离线式小功率 AC/DC 电 池充电器和电源适配器。它采用原边控制方式,因此不需要 TL431 和光耦。内置采样电路 能够提供高精度恒流/恒压控制,能够较好地满足大多数充电器的要求。
 

启动

CR5211 通过启动电阻提供从整流滤波高压端到 VDD 旁路电容的直流通路,为芯片提 供启动电流。CR5211 的启动电流非常低(典型值为 1μA),因此可以采用较大的启动电阻从 而减小待机功耗,同时保证 VDD 能够很快被充到 UVLO_OFF 以上,从而使芯片快速启动。
 

恒流/恒压工作

CR5211 作为充电器应用时,芯片首先工作在 CC 模式,并以恒定的输出电流对电池充 电,当电池电压达到满电压时迅速切换到 CV 工作模式,输出电压通过变压器绕组反馈到 FB 端,采样电路采样到的 FB 端电压与误差放大器基准电压比较放大以后再经过芯片内部 环路调节控制输出电压恒定。
 

工作原理

为了确保 CR5211 在 CC/CV 模式下正常工作,设计必须保证芯片工作在 DCM 模式。 在开关管导通期间,变压器初级电感电流以固定的斜率上升,在开关管关断时刻达到最
大值 ,同时初级绕组上的电流按照一定的匝比关系转移到次级绕组上,所以次级绕组上的 峰值电流为:
cr5211
FB 端通过辅组绕组和 GND 之间的分压电阻进行采样。内置采样电路在退磁时间内设 置的时刻开始采样并保持到下一次采样,再将采样电压与误差放大器基准电压比较放大,根 据负载状态调整开关管关断时间来调整输出电压。
 

CC 工作点和输出功率可调

CR5211 的 CC 工作点和输出功率可调通过调节 CS 端的外接电阻 RS,在 RS 比较大的情 况下,CC 工作点和输出功率都比较小,如图 2 所示。
启达
CR5211 采用芯片内部设置 LP FSW 为常数的方法克服了 CC 模式下最大输出电流随着初 级电感量的变化而改变的缺陷。
 

线损补偿

为了达到良好的负载调整率,CR5211 内部集成了线损补偿功能。FB 端的采样电压由两 部分组成:1、输出电压通过变压器绕组反馈到 FB 端的电压;2、芯片内部线损补偿电流流 过分压电阻所产生的电压,这个电流与开关管关断时间成正比,与负载电流成反比,所以使

得由于输出负载电流变化而导致的输出电压变化能够得到有效补偿。 最大补偿百分比为:

CS 电流检测和前沿消隐

CR5211 的峰值电流检测通过检测 CS 脚的外接电阻 RS 上的电压,并且内部设计前沿消 隐电路滤除开关三极管在开启瞬间的电流尖峰,所以 CS 输入脚的 RC 滤波电路不再需要。
 

基极驱动电路

芯片驱动采用推拉式设计,提供外部三极管的基极驱动电流,这个电流被限制在最大
30mA。
 

保护电路

CR5211 为了确保系统的正常工作内置了多重保护措施。这些保护措施包括逐周期电流 限制、峰值电流限制、过压保护、FB 开路保护、CS 开路保护、输出短路保护、LEB、电源 箝位和欠压锁定等功能。芯片的供电电源 VDD 由辅助绕组提供。当 VDD 低于进入欠压锁 定的阈值电压时,开关将会被关断,随后系统自动进入重启状态。

特性曲线及波形

(VDD=20V, TA=25℃ 除了另作说明)。

cr5211

封装信息

SOT23-6L
启达


符号 毫米 英寸
  最小 最大 最小 最大
A 0.700 1.150 0.028 0.045
A1 0.000 0.100 0.000 0.004
B 1.397 1.803 0.055 0.071
b 0.300 0.559 0.012 0.022
C 2.591 3.000 0.102 0.118
D 2.692 3.099 0.106 0.122
e 0.838 1.041 0.033 0.041
H 0.080 0.254 0.003 0.010
L 0.300 0.610 0.012 0.024

启达科技
产品型号 封装类型 包装材质 一盘 一盒 一箱
CR5211 SOT23-6L 编带 3000 30000 120000
 
产品最小订购量为 30000 片,即一盒的芯片数量。
 
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