PN8015SSC-R1D 5V0.2A智能家电芯片-pn8015数据手册_骊微电子.pdf

PN8015Chipown 宽宽输出输出范围范围非隔离交直流转换芯片非隔离交直流转换芯片概述概述PN8015集成PFM控制器及650V高雪崩能力智能功率MOSFET，用于外围元器件极精简的小功率非隔离开关电源，输出电压可通过FB电阻调整。PN8015内置650V高压启动与自供电模块，实现系统快速启动、超低待机、自供电功能。该芯片提供了完整的智能化保护功能，包括过载保护，欠压保护，过温保护。另外PN8015的降频调制技术有助于改善EMI特性。应用领域应用领域非隔离辅助电源封装封装/订购信息订购信息 订购代码封装产品特征产品特征内置650V高雪崩能力智能功率MOSFET内置650V高压启动和自供电电路适用于Buck、Buck-Boost、Boost等多种非隔离架构恒压功能，且输出电压可通过FB电阻调整开放式最大输出电流200mA改善EMI的降频调制技术优异的负载调整率和工作效率全面的保护功能?过载保护（OLP）?过温保护（OTP）?欠压保护（UVLO）PN8015SSC-R1SOP7典型应用典型应用AC85265VDC GNDCOMPHV Start BlockGate DriverSUPPLY&UVLOVDDSWPN8015FBOUTPUT+-PWMBlockOTP+-GNDR1R2CFB深圳市骊微电子科技有限公司芯朋微代理商PN8015 管脚定义管脚定义表表 1.管脚定义管脚定义 管脚标号管脚名管脚功能描述1VDD芯片电源脚2FB反馈引脚，通过电阻反馈稳定输出4SW高压MOSFET漏极脚 5、6、7、8 GND 地典型功率典型功率表表 2.典型功率典型功率 产品型号产品型号输入电压输入电压输出电流输出电流PN801585-265 VAC200mA 备注：1.最大功率在半开放式 75C 环境下测试。极限工作范围极限工作范围VDD 脚耐压.-0.332V SW 脚耐压.650V FB 脚耐压.-0.37V 结工作温度范围.-40150 存储温度范围.-55150 管脚焊接温度（10秒）.260 封装热阻（SOP-7）.80/W ESD 能力（HBM）.4kV 空气模式ESD 能力（静电测试仪对芯片引脚直接放电）.8kV 漏极脉冲电流（Tpulse=100us）.2A 深圳市骊微电子科技有限公司芯朋微代理商PN8015 电气特性电气特性表表 3.功率部分功率部分(TJ=25C,VDD=15 V；特殊情况另行说明)符号符号参数参数测试条件测试条件最小最小典型典型最大最大单位单位BVDSS 功率管耐压ISW=250uA 650 700 V IOFF 关态漏电流Vsw=550V 100 uA ISW=400mA,TJ=25C 12 RDS(on)导通电阻ISW=400mA,TJ=125C 24 VSW_START 高压启动电压VDD=VDDon-1V 30 V 表表 4电源部分电源部分(TJ=25C,VDD=15 V；特殊情况另行说明)符号符号参数参数测试条件测试条件最小最小典型典型最大最大单位单位VDD电压部分 VDD 工作电压范围After turn-on 10 17 V VDDon VDD启动阈值电压 12 13.5 15VVDDoff VDD欠压保护阈值电压 10 11 12 V VDDhysVDD回差 2.5 VVDDreset Fault重置电压 6 7 8V VDDclamp VDD钳位保护电压 17 20 23VVDD电流部分 IDDch 启动管充电电流VDD=9V-2.5mAIDD0 静态电流VDD=VDDon-1V 150uAIDD1 工作电流fs=37KHz500uAIDDFAULT 保护状态时芯片电流 VDD15V after fault 150uA表表5 控制部分控制部分(TJ=25C,VDD=15 V；特殊情况另行说明)符号符号参数参数测试条件测试条件最小最小典型典型最大最大单位单位内部电流检测Ilimit 尖峰电流限流值320 400 480mATLEB 过流检测前沿消隐时间300 ns反馈输入Toffmin 最小关断时间15 18 21usTonmax 最大开启时间13 usVREF MOS开通反馈基准电压 2.45 2.5 2.55VVREF_OLP OLP触发反馈基准电压 1.6 1.7 1.8VTOLP OLP触发延迟时间 150 ms过温保护TSD 过温保护温度140 160 C THYST 过温保护回差30 C 深圳市骊微电子科技有限公司芯朋微代理商PN8015 典型曲线典型曲线(a)RDS(on)vs Tj(b)BVDSS vs Tj(c)VREF vs Tj(d)Toffmin vs Tj(e)VDDon vs Tj(f)VDDoff vs Tj深圳市骊微电子科技有限公司芯朋微代理商PN8015 典型应用电路典型应用电路功能描述功能描述PN8015集成PFM控制器及650V高雪崩能力智能功率MOSFET，用于外围元器件极精简的小功率非隔离开关电源，输出电压可通过FB电阻调整。PN8015内置650V高压启动与自供电模块，实现系统快速启动、超低待机、自供电功能。该芯片提供了完整的智能化保护功能，包括过载保护，欠压保护，过温保护。另外PN8015的降频调制技术有助于改善EMI特性。1.高压启动与自供电高压启动与自供电在启动阶段，内部高压启动管提供2.5mA电流对外部VDD电容进行充电；当VDD电压达到13.5V，芯片开始工作，高压启动管停止对VDD电容充电；当VDD电压降低到11V，芯片继续工作，但内部高压启动管再次提供2.5mA电流对外部VDD电容进行充电；从而实现芯片自供电，无需辅助绕组或其他外围元件对芯片供电。2.恒压工作模式恒压工作模式芯片通过FB管脚对输出进行电压采样，当FB电压低于内部基准电压，芯片开启集成的高压功率管，对储能电感充电，当电感电流达到内部基准电流IPEAK，芯片关闭集成的高压功率管，由系统二极管对储能电感续流。图2-1和图2-2分别给出连续模式（CCM）和非连续模式（DCM）下系统关键节点工作波形。同时芯片集成负载补偿功能，可以提高恒压精度，实现较好的负载调整率。图1-1 连续模式下工作波形 图1-2 非连续模式下工作波形 PN8015的输出电压可通过FB分压电路调节，近似公式如下：（实际应用中FB对输出的电压采样受到隔离二极管影响，需要微调）深圳市骊微电子科技有限公司芯朋微代理商PN8015 3.PFM 调制调制芯片工作在PFM模式，同时内部设置IPEAK随芯片工作频率FSW降低而降低，芯片开关周期每增大1us，IPEAK降低约1.3mA。由于芯片内置采样，最大IPEAK固定，当输出电压和输出电流固定时，电感感量是唯一调制工作频率的参数。4.软启动软启动为了避免非隔离系统启动阶段因进入深度DCM模式，带来较大电流尖峰。PN8015设置软启动功能，在启动前10ms，最高开关频率降低为25%，在启动10ms到15ms，最高开关频率降低为50%。同时芯片设计较小的LEB时间（300ns）,以降低LEB时间内能量大小，避免起机高电流尖峰 5.智能保护功能智能保护功能PN8015集成全面的保护功能，包括：过载保护、过温保护、FB异常保护VDD欠压保护功能，并且这些保护具有自恢复模式。过载保护-当FB检测到电压低于1.7V，且持续150ms触发过载保护，芯片重启。过温保护-当芯片结温超过160，芯片进入过温保护状态，输出关闭，当芯片结温低于130度，芯片重新启动。FB异常保护-芯片软启动结束后，如果FB电位仍低于100mV，则判定为FB异常短路，芯片重启；同时在芯片启动阶段会检测FB是否与VDD短路，如发生短路则芯片无法启动。VDD欠压保护-当芯片VDD电压低于8V，芯片重新启动。深圳市骊微电子科技有限公司芯朋微代理商PN8015 封装尺寸封装尺寸表表 6.SOP7 封装尺寸封装尺寸 尺寸符号最小尺寸符号最小(mm)正常正常mm)最大最大(mm)尺寸符号最小尺寸符号最小(mm)正常正常(mm)最大最大(mm)A1.351.551.75L0.45 0.600.80A10.100.150.25L11.04REF A21.251.401.65L20.25BSC A30.500.600.70R0.07b0.380.51R10.07 b10.370.420.47h0.30 0.400.50c0.170.25 0 8c10.170.200.231 151719D4.804.905.002 111315E5.806.006.203 151719E13.803.904.004 111315e 1.270（BSC）图图 2.外形示意图外形示意图 表层丝印封装PN8024R YWWXXXXX SOP7 备注：Y：年份代码；WW：周代码；XXXXX：内部代码深圳市骊微电子科技有限公司芯朋微代理商