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启达科技CR5221/CR5223/CR5224/CR5228/CR5229规格书

时间:2016-06-16 14:31
启臣微电子/启达科技CR5221/CR5223/CR5224/CR5228/CR5229规格书绿色节能电流模反激 PWM 功率开关

主要特点

• 内置 4ms  软启动以降低功率管开机尖 峰电流
• 采用轻载降频设计,以提高效率和降低 待机功耗
• 采用频率抖动以达到更好的 EMI 性能
• SENCE  峰值电流检测输入端内置前沿 消隐功能
• 无音频噪声工作模式
• 固定工作频率:50KHz
• 内置斜坡补偿
• 低的启动电流和工作电流

• 欠压锁定保护(UVLO)
• 过载保护(OLP)
• 过温保护(OTP)
• 过压保护(OVP)
• 具有动态峰值限定功能,在全电压输入 范围内获得比较一致的最大输出功率
• 保护解除后自动恢复功能
• 3000V ESD
• 高压 BiCMOS 工艺
• 内置 600V MOSFET
• DIP-8L、SOP-8L 绿色封装

应用

• AC/DC 电源适配器
• DVD/DVB 电源
• 备用开关电源
• ADSL 等无线路由器开关电源

概述

CR522X 是内置高压功率 MOSFET 的电流模反激 PWM 控制芯片,适用于 18W 以内的 离线式反激开关电源,具有高性能、低待机功耗、低成本的优点。
为了保证芯片正常工作,CR522X 针对各种故障设计了一系列完善的具有自动恢复功能 的保护措施,包括软启动、过温保护(OTP)、VDD 欠压锁定保护(UVLO)、过压保护(OVP) 及箝位、逐周期电流限制(OCP)、过载保护(OLP)和图腾柱输出驱动高箝位等,特别对 音频噪声和 FM 干扰进行了处理。芯片内置的频率抖动和图腾柱栅极软驱动技术可容易地获 得良好的 EMI 性能。

cr5221
引脚描述
 
名称 描述
GND 地。
FB 反馈输入引脚。PWM 控制器的占空比由此引脚上的反馈电压和 SENSE 引脚
上的检测电压共同决定。
VDDG 内部栅极驱动电源输入。
SENSE 电流采样输入。
VDD 芯片电源。
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
cr5223
 

cr5224

极限参数
 
符号 参数 单位
VDRAIN 源漏击穿电压 -0.3V~VBR(DS) V
VDD 工作电压 30 V
VDDG 功率输出电路的电源电压 30 V
IVDD VDD箝位的连续电流 10 mA
VFB FB引脚工作电压 -0.3 to 7V V
VSense SENSE引脚工作电压 -0.3 to 7V V
 
ESD
ESD能力-人体模式 3000 V
ESD能力-机械模式 250 V
 
TL
焊接温度 20秒 DIP-8L 260
20秒 SOP-8L 260
TSTG 储存温度范围 -55 to + 150
TJ 工作结温范围 -20 to + 150
 
推荐工作环境
 

产品 封装 230VAC ±15% 85-265VAC
开放式 1 开放式 1
CR5223 SOP-8L 7W 6W
CR5221 DIP-8L 9W 8W
CR5224 DIP-8L 15W 12W
CR5228 DIP-8L 18W 15W
CR5229 DIP-8L 24W 18W
 
1. 开放式应用实际最大功率必须保证足够的 Deain 散热面积,测试条件 50℃环境温度。增加散热面积或风 冷来减小热阻可以获得更高的输出功率。

电气特性

Ta=25°C  (除了另作说明), VDD = 16V
 
 
符号 参数 测试条件 最小 典型 最大 单位
VDD 供电部分
 
Istartup
 
VDD 启动电流
VDD=14.1V,  测试
流入 VDD 端口的漏 电流
   
3
 
20
 
uA
IVDD
(Operation)
工作电流 VFB=3V   2   mA
UVLO(ON
)
VDD  进入欠压锁定 
的阈值
  8.5 9 9.5 V
UVLO(OFF
)
VDD  退出欠压锁定 
的阈值
  14.2 14.8 16 V
 
VthOVP(ON)
 
VDD 过压保护阈值
CS=0V, FB=3V
升高 VDD 电压, 直到 Gate 关闭
 
27.0
 
28.5
 
30.0
 
V
VDD_Clamp VDD 箝位电压 IDD=10mA   30   V
反馈输入部分
VFB_Open FB 脚开路电压   5.4 5.6 6.0 V
IFB_Short FB 脚短路电流 短路 FB 脚到地,
测试短路电流
  1.55   mA
VTH_0D 零占空比时 FB 阈值
电压
    0.8   V
VTH_PL 过载 FB 阈值电压     3.7   V
TD_PL 过载延迟时间     50   mS
ZFB_IN FB 端输入阻抗     4   K?
电流检测部分
TSoft 软启动时间     4   ms
T_blanking 前沿消隐时间     300   ns
ZSENSE_IN SENSE 端输入阻抗     40   K?
TD_OC 过流检测控制延迟时
从过流发生到 Gate
驱动关闭的时间
  120   nS
VTH_OC 电流限制阈值电压 FB=3.3V 0.76 0.8 0.82 V
振荡器部分
Fosc 正常的振荡频率   45 50 55 KHz
△f_Temp 温度与频率稳定性     5   %
△f_VDD VDD  电压与频率稳 
定性
    5   %
D_max 最大占空比 FB=3.3V, CS=0V 70 80 90 %
F_Burst Burst Mode 频率     22   KHz
高压功率 MOSFET 部分
BVdss MOSFET   漏 源击穿 
电压
VGS=0V, IDS=250uA 600     V

 
 
 
 
 
RDS(on)*
 
 
 
 
漏源之间静态导通电 阻
 
 
 
VGS=10
V, IDS=1A
CR5223 SOP-8   6.5 9.0 ?
CR5221 DIP-8   6.5 9.0 ?
CR5224 DIP-8   5.0 5.8 ?
CR5228 DIP-8   3.8 4.2 ?
CR5229 DIP-8   2.0 3.0 ?
频率抖动部分
△f_SOC 频率抖动范围   -4   4 %
过温保护部分
TOTP 过温保护点   135 150 165 0C
 
* 集成化功率 MOSFET 的内阻和封装形式、散热、环境温度都有关系,本说明书所给值为 室温下分立封装的 MOSFET 内阻。

工作描述 启动电流和启动控制

CR522X 具有很低的启动电流,实际应用时可以采用一个非常大的启动电阻,既能满足 芯片的快速启动,又能使启动功率损耗减到最小。例如,对于全输入电压范围的 AC/DC 转 换器应用,只需要一个 2M?、0.125W 的电阻与 VDD 外面的小电容相连就能使芯片快速启动。
CR522X 的工作电流低于 2mA,较低的芯片工作电流以及轻载时所采用的 Burst 工作模 式,使芯片在轻载工作时具有较高的工作效率。
 

软启动

每一次 VDD 电源启动瞬间,CR522X 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 电源启动期间功率管电压应力。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。
 
 

优化的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。
CR522X 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 PFM 模式,即负载越轻芯片 工作频率越低;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,从而减小音频噪声。
 

频率抖动

CR522X 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。
 

峰值电流检测和前沿消隐

CR522X  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 SENCE 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 SENCE 峰值电流检测。前沿消隐电路就是 为了滤除 MOSFET 导通瞬间 SENSE 端所产生的瞬时大电压,防止错误的 SENCE 峰值电流 检测。在前沿消隐时间内,功率 MOSFET 始终保持关断。这样就可以节省一个外部的 RC 网络。
 

内部斜波补偿

斜波补偿电路在 SENSE 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

CR522X 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 Totem Pole 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。除此之外,栅极 的驱动强度还可以通过调整 VDD 和 VDDG 之间的电阻来实现。可以很好的控制漏极的下降 沿,使得系统的 EMI 设计具有更大的灵活性。
 

保护控制

为了确保系统的正常工作,CR522X 内置了多重保护措施。当这些保护措施一旦被触发, 将关断功率 MOSFET。这些保护措施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、过压保护(OVP)和 VDD 箝位功能。
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 TD_PL(典型 50ms)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 UVLO(ON)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 值时,CR522X 将关闭输出并一直保持该状态直到 VDD 电压下降到 UVLO(ON)阈值后, 芯片重新启动。当 VDD 电压超过 VDD 箝位阈值时,内部 VDD 箝位电路将 VDD 箝位在 30V, 以保护 VDD 端口。此时 CR522X 的输出仍然关闭。
 
特别注意:CR522X 内建 LEB 前沿消隐电路和 SENSE 部分 RC 滤波电路。由于内建 RC 不能完全适应所有情况下的 SPIKE 的波形特点,部分电路上需要增加 Cs 电容,取值范围 103~104,在应用时候需要特别注意。

特性曲线及波形

(VDD=16V, TA=25℃除非特殊说明
cr5228
cr5229
尺寸描述
 
符号 毫米 英寸
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   1.524     0.060  
b1   0.457     0.018  
D 9.017 9.271 10.160 0.355 0.365 0.400
E   7.620     0.300  
E1 6.223 6.350 6.477 0.245 0.250 0.255
e   2.540     0.100  
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?

cr5229

尺寸描述

 
符号 毫米 英寸
最小 典型 最大 最小 典型 最大
A 1.346   1.752 0.053   0.069
A1 0.101   0.254 0.004   0.010
b   0.406     0.016  
c   0.203     0.008  
D 4.648   4.978 0.183   0.196
E 3.810   3.987 0.150   0.157
e 1.016 1.270 1.524 0.040 0.050 0.060
F   0.381X45°     0.015X45°  
H 5.791   6.197 0.228   0.244
L 0.406   1.270 0.016   0.050
θ?    

启达科技

产品型号 封装类型 包装材质 一管 一盒 一箱
CR522X DIP-8L 管装 50 2000 20000
 
DIP-8L 封装产品最小订购量为 2000 片,即一盒的芯片数量。

启臣微电子
产品型号 封装类型 包装材质 一管 一盒 一箱
CR522X SOP-8L 管装 100 10000 100000
 
SOP-8L 封装
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