启达CR3001 高性能同步整流开关芯片
主要特点
l 同步整流可工作于DCM模式和QR模式
l 针对5V输出的电源系统进行了专门优 化和设计
l 最高工作频率可以达到200kHz
l 检测变压器输出端绕组实现精确的同 步整流控制
l 输出电压的过冲泄放功能
l 较低的工作电流和较高的系统效率，使 系统更容易满足更高能效的要求
l 精简的外围电路
l SOP-8L绿色封装
l 内置同步整流开关管
基本应用
l 小功率5V AC/DC电源适配器
l 手机充电器
l 低电压同步整流电路
引脚描述
|
引脚序号 |
符号 |
描 述 |
|
1 |
VDD |
IC 供电引脚。该引脚为芯片的正常工作提供电压 |
|
2 |
RI |
用来调节最小开通时间。通过改变该脚和地之间的电阻实现 |
|
3 |
VO |
系统输出电压检测端 |
|
4 |
SRD |
同步整流信号检测端 |
|
5/6 |
VD |
HV MOSFET 漏端引脚 |
|
7/8 |
VS |
HV MOSFET 源端引脚 |
产品概述
CR3001 是一款高性能同步整流开关，可以应用于输出电压为 5V 的 AC/DC 充电器和适 配器中。CR3001 中集成了一个 N 沟道的功率 MOS 开关管，用来替换传统的整流二极管。 由于功率 MOS 管的导通压降远小于整流二极管，因此它可以有效的提升系统的转换效率， 同时降低热损耗，从而更容易满足高能效的要求。CR3001 高度集成的功能和精简的系统应 用电路更适合于小功率充电器和适配器等对效率和体积有较高要求的应用。
CR3001 通过检测变压器输出端绕组实现精确的同步整流控制，可工作于 DCM 模式和 QR 模式。虽然 CR3001 正常工作在输出电压为 5V 的应用中，但是在需要更低工作电压的 恒流应用中，它依然可以完美工作。除此之外，CR3001 的最小开通时间可以由外接的电阻 设定，从而适应更多不同的应用设计和器件布局，使系统调试更简便。
极限参数
|
参数 |
值 |
单位 |
|
VDD/VO/RI 引脚 |
-0.5 to 7 |
V |
|
VD 引脚 |
-0.5 to BVdss |
V |
|
SRD 引脚 |
-0.5 to 45 |
V |
|
最小/最大结温 |
-40 to 150 |
℃ |
|
储藏温度 |
-40 to 150 |
℃ |
|
SOP-8L 焊接温度 (10 秒) |
260 |
℃ |
电气特性
（VDD=5V, TA=25℃ 除了另作说明）
|
符号 |
参数 |
测试条件 |
最小 |
典型 |
最大 |
单位 |
|
电源电压（VDD引脚） |
|
IOPS |
静态工作电流 |
|
|
300 |
500 |
μA |
|
IOP |
工作电流 |
FSRD=65kHz |
|
0.5 |
2.0 |
mA |
|
UVLO_ON |
欠压锁定，导通阈值电压 |
|
2.9 |
3.1 |
3.4 |
V |
|
UVLO_OFF |
欠压锁定，关断阈值电压 |
|
3.1 |
3.3 |
3.6 |
V |
|
同步整流检测（SRD 引脚） |
|
VTH_SR_ON |
同步整流开关管开启阈值电
压 |
|
|
-250 |
|
mV |
|
VTH_SR_OFF |
同步整流开关管关断阈值电
压 |
|
|
-5 |
|
mV |
|
可编程最小导通时间 （RI 引脚） |
|
VRI |
RI引脚参考电压 |
RI > 6kΩ |
0.95 |
1 |
1.05 |
V |
|
TMIN_ON |
同步整流开关管最小导通时
间 |
RI=25kΩ |
1.5 |
2 |
2.5 |
μs |
|
系统输出 (VO 引脚) |
|
VVO_CLAMP |
VO过冲保护触发电压 |
|
|
5.8 |
|
V |
|
IVo_CLAMP |
VO过冲箝位电流 |
|
|
50 |
|
mA |
|
驱动能力 |
|
TDELAY_ON |
同步整流开关管开启延时 |
|
|
|
90 |
ns |
|
TDELAY_OFF |
同步整流开关管关断延时 |
|
|
|
70 |
ns |
|
内置SR MOSFET开关 |
|
BVDSS |
同步整流开关管源漏击穿电
压 |
|
45 |
|
|
V |
|
RDS_ON |
同步整流开关管源漏导通电
阻 |
|
|
8 |
|
mΩ |
* 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。
工作原理
CR3001 是一款高性能同步整流开关，内部集成了一个 N 沟道的功率 MOS 开关管，用 来替换传统的整流二极管。CR3001 通过检测变压器输出端绕组电压实现精确的同步整流控 制。由于功率 MOS 管的导通压降远小于整流二极管，因此它可以有效的提升系统的转换效 率，同时降低热损耗，从而更容易满足高能效的要求。
欠压锁定 （UVLO）
当VDD电压低于UVLO_OFF时，芯片进入欠压锁定状态，同步整流开关管的栅端通过一 个10kΩ的下拉电阻拉至低电平，直到VDD达到启动电压。当VDD电压升高到UVLO_OFF以上 时，CR3001内部控制芯片开启，进入正常工作状态，控制同步整流开关管正常导通与关闭。 当VDD电压下降到UVLO_ON以下时，芯片再次进入欠压锁定状态，同步整流开关管无法开 启。在UVLO_OFF和UVLO_ON之间存在0.2V的迟滞。
同步整流
CR3001通过检测次级绕组（与SRD端相连）电压的变化来发出脉冲信号控制同步整流 开关管的导通与关断。在退磁时间开始阶段，输出端通过同步整流开关管体内的寄生二极管 续流，从而使得SRD端电压降低到0V以下。当CR3001检测到SRD的电压低于-250mV时，经 过开启延时时间（约为90ns）后，CR3001内部同步整流开关管开启。在同步整流开关管开 启后，SRD端的电压由于次级电流逐渐下降而逐渐上升。当SRD端的电压上升到-5mV时， 经过一个关断延时（约为70ns），同步整流开关管关断。
可编程最小导通时间
每当同步整流开关管开启时，受前级寄生电阻和漏感的影响，SRD端会收到高频干扰而 出现震荡。CR3001集成了消隐功能来屏蔽这段时间内的震荡而导致的同步整流开关管的误 关断。这段消隐时间即为芯片的最小导通时间，可以由外接的RI电阻来设定。最小导通时间 随RI的变化公式为：
输出电压过冲箝位
在启动和负载突变状态下，输出电压非常容易过冲。CR3001可以检测输出的电压，当 输出电压达到内设的过冲箝位触发电压（5.8V）时，芯片将开启一路从输出到地的泄放通路， 从而防止输出电压进一步的过冲。
|
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˚ |
0° |
|
8° |
0° |
|
8° |
订购信息
|
产品型号 |
封装类型 |
包装材质 |
一管 |
一盒 |
一箱 |
|
CR3001 |
SOP-8L |
管装 |
100 |
10000 |
100000 |
