U831B

U831X DATA SHEET ZHEJIANG UNIU-NE Technology CO.,LTD 浙江宇力微新能源科技有限公司 U831X Data Sheet V 2.2 版权归浙江宇力微新能源科技有限公司 www.uni-semic.com 0575-85087896 U831X DATA SHEET  主要特点  产品描述 U831X是一款非隔离型、高集成度且低成  高精度 5V 默认输出 本的PWM功率开关，适用于降压型和升降压  集成500V 高压 MOSFET 和高压启动电路 型电路。  集成采样电阻， 超低系统成本 U831X采用高压单晶圆工艺，在同一片晶  支持超低压输入 (15V 以上) 应用 圆上集成有500V高压MOSFET和采用开关式  支持降压和升降压电路  开关式峰值电流模式控制  超低待机功耗小于 50mW  超低工作电流，支持小 VDD 电容  集成软启动电路  集成式保护功能: 峰值电流模式控制的控制器。在全电压输入 的范围内可以保证高精度的5V默认输出。在 芯 片 内 部， 芯 片 内 部 最 小 Toff 时 间 固 定为 32us且带有抖频功能，在保证输出功率的条 件下优化了 EMI 效果。同时，芯片设计有轻 重载模式，可轻松获得低于50mW的待机功 耗。 U831X集成有完备的保护功能：VDD 欠 压保护、逐周期电流限制、异常过流保护、 过热保护、过载 保护和短路保护等。  典型应用  小家电电源  辅助电源   过载保护 (OLP)  过热保护 (OTP)  逐周期电流限制 (OCP)  异常过流保护 (AOCP)  前沿消隐 (LEB)  VDD 欠压保护 封装SOT23-3L/TO-92  典型应用电路 www.uni-semic.com 1 0575-85087896 U831X DATA SHEET  管脚封装 U831A TO-92 U831B SOT23-3L  产品标记 U 831A YMXXAB U 831A YMXXAB TO-92 U 831B YMXXAB SOT23-3L 1，Y 表示封装年份， 5为2015年；6为2016年 2，M 表示封装月份，1为1月；9为9月；0为10月；A为11月；B为12月； 3，XX 封装批流水号 4，A 表示封装厂代码 5，B 表示MOS厂代码  输出功率表 封装类型 最大输出电流 @85-265Vac ，5V SOT23-3L 150mA TO-92 150mA 备注: 1.默认5V 降压型输出。 2.实际输出功率取决于输出电压和散热条件。  管脚功能描述 SOT23-3L SOT23-3L (U 831A) (U 831B) 1 2 2 3 TO-92 名称 I/O 描述 1 Drain P 内部高压 MOSFET 的漏极 3 3 GND P 芯片的参考地 1 2 VDD P 芯片的供电管脚，同时也是输出反馈管脚 www.uni-semic.com 2 0575-85087896 U831X DATA SHEET  订货信息 型号 描述 U831ASA SOT23-3L,无卤、编带盘装, 3000 颗/卷 U831BSA SOT23-3L,无卤、编带盘装, 3000 颗/卷 U831ATA TO-92,无铅、编带盘装, 2000 颗/盒(卷)  内部功能框 GND  极限参数 (备注 1) 参数 数值 单位 7 V -0.3 to 500 V 封装热阻---结到环境 (SOT23-3L) 260 °C / W 封装热阻---结到环境 (TO-92) 120 °C / W 芯片工作结温 160 °C -65 to 150 °C 管脚温度 (焊接 10 秒) 260 °C ESD 能力 (人体模型) 5 kV VDD 直流供电电压 Drain 管脚 储藏温度 www.uni-semic.com 3 0575-85087896 U831X DATA SHEET  推荐工作条件 参数 数值 单位 -40 to 125 芯片工作结温 °C  电气参数 (无特殊注明，环境温度为 25 ℃) 符号 参数 测试条件 最小 典型 最大 单位 IVDD_standby VDD 静态工作电流 VDD=6V — 150 300 uA V DD_Op VDD 正常工作电压 满载输出 5.34 5.46 5.58 V V DD_OFF VDD 欠压保护电压 — 4.38 — V V DD_ON VDD 启动电压 — 4.87 — V V out_Reg 输出电压基准 4.95 5 5.075 V 29 32 35 us -5 — 5 % 45 50 55 us — 128 — ms 供电部分 (VDD 管脚) 振荡器部分 Toff 关断时间 VDD=5.46V ΔToff/Toff 抖频范围 Ton_max 最大导通时间 T D_OLP 过流保护检测周期 (备注 2) VDD=4.9V 内置电流采样部分 T LEB 前沿消隐 300 400 500 ns I peak_limit 峰值电流限制 200 210 220 mA I peak_AOCP AOCP 峰值电流限制 — 250 — mA T D_OC P 过流保护延时 (比较器翻转延迟) — 200 — ns — 155 — °C 500 — — V 过热保护部分 T SD (备注 2) 过热保护阈值 高压 MOSFET 部分 (Drain 管脚) V BR 高压 MOSFET 击穿电压 Rdson 导通阻抗 I (Drain)=50mA — 25 — ohm IDrain_to_VDD 高压供电电流 Drain=500V, VDD=0V — 1 3 mA IDrain_leakage 高压漏电电流 HV=500V, VDD=6V — — 50 uA 备注 1：超出列表中"极限参数"可能会对器件造成永久性损坏。极限参数为应力额定值。在超出推荐的工作条件和应力的 情 况下，器件可能无法正常工作，所以不推荐让器件工作在这些条件下。过度暴露在高于推荐的最大工作条件下，可 能会 影响器件的可靠性。 备注 2 ：参数取决于实际设计，在批量生产时进行功能性测试。 备注 3：器件为 ESD 敏感元件，建议使用中谨慎处理。 www.uni-semic.com 4 0575-85087896 U831X DATA SHEET  参数特性曲线 www.uni-semic.com 5 0575-85087896 U831X DATA SHEET  功能描述 U831X 采 用 高 压 集 成 工 艺 ， 内 部 集 成 有 500V 高 压  MOSFET，适用于小家电和辅助电源应用场合所需的离 软启动 U831X内集成有4ms(典型值)周期的软启动功能，当芯 线式降压电路和升降压电路，也可用于线性电源的替代 片第一次启动时过流保护阈值逐渐增加，而且每次系统 型电源。芯片采用开关式峰值电流模式控制，默认5V高 的重新启动都会伴随着一次软启动过程。 精度输出时最大程度降低了系统成本。此外，芯片经过 内部优化，可兼容超低压输入 (15Vdc 以上) 应用。   超低静态工作电流 当过流或短路情况发生时，输出电压和VDD将降低，如 果在128ms(典型值)的时间内每次振荡器的周期里高压 U831X的静态工作电流典型值为 150uA。如此低的工作 MOSFET都被开通，则芯片识别此情况为过流或短路故 电流降低了对于VDD电容大小的要求，同时也可以帮助 障已发生，并停止开关动作之后进入自动重启模式(如 系统降低成本。通常条件下建议使用 0.1-1uF瓷片电容。  下描述)。 振荡器  芯片内部最小 Toff 时间固定为32us，同时为了优化系 统EMI系统还带有±5%范围的抖频功能。在实际工作中， 系统开关频率取决于负载状态以及VDD电压与输出电压 异常过流保护 (AOCP) 在某些情况下(如重载或者输出短路等)，系统的电感电 流峰值将上升过于剧烈。为避免电感峰值电流过大对系 统元器件造成损坏，芯片内部设计有异常过流检测模块 基准的高低，所以系统工作在调频模式中。  过载保护 (OLP)、短路保护 (SLP) (AOCP，典型阈值为 250mA )。当CS电压高于该阈值 时，内部功率MOSFET即刻关断并保持关断状态持续2 逐周期电流限制 个周期。 芯片内部差分采样电路采样流经高压MOS电流的压差作 为内部过流比较器的输入。当过流比较器翻转时高压  MOSFET关断直至下一个周期重新开通。为了避免开通 瞬间的干扰，芯片内设计有前沿消隐电路(典型值400ns)， 在此时间内过流比较器不翻转且高压MOSFET不允许关 当芯片结温超过155度(典型值)时系统进入到自动重启模  轻载模式 自动重启保护 当过流或者过热故障发生时，芯片进入到自动重启和 在轻载条件下，系统工作在断续模式下。故实际输入功 VDD振荡模式中。在此过程中高压MOSFET不允许导通， 率取决于电感电流峰值大小。为了降低系统损耗，随着 同时VDD电容上电压持续在4.87V和4.38V之间振荡。 负载的降低 U831X 会自动降低峰值电流基准以满足超低 通过芯片内部数字计数器对振荡周期的计数，当振荡周 待机的要求。  U831X内部集成的过热保护电路会检测芯片的芯片结温， 式(如下描述)。 断。  过热保护 (OTP) 期数超过511次时芯片退出保护模式并重新开始工作。 如果故障解除，系统开始工作；否则系统再次进入震荡 软驱动 模式。 U831X设计的软驱动功能的驱动电路优化了系统EMI性 能。 www.uni-semic.com 6 0575-85087896 U831X DATA SHEET  典型参数选择  感量计算 L= (5V+0.7V) *32us / (210- 120) mA/2=1.01mH. 为确保系统工作稳定，推荐U831X系统工作于浅度CCM 此处，选择感量 L=1mH、饱和电流 Isat> 210mA (Iocp) 状态，即电感电流纹波ΔI接近于OCP峰值电流(210mA)。 的电感，即为推荐的感量设计参数。 具体感量计算公式如下： L=(Vo+Vf)*Toff_min/ΔI  其中： Vo：输出电压； 输出电容和假负载选择 输出电容选择：对于常规的5V-100mA规格，输出电容 Vf：续流二极管压降； 根据实际纹波电压需求选择100uF-220uF即可。 Toff_min：IC设定内部最小Toff时间，约32us； 假负载选择：需在空载输出电压和待机损耗上折中：即 ΔI：电感纹波电流，CCM条件下为2*(Iocp-Io_max)。 过大的假负载可以压制空载输出上飘电压，但系统待机 举例来讲，参考5V-100mA输出规格，设定Io_max为额 损耗也随之加大；而过小的假负载则反之。 定输出电流的1.2倍，即120mA； 一般而言，U831X系统推荐假负载阻值范围在1-2k范围 有： 内 (随输出电压调整)，假负载损耗控制在10-15mW左右 即可。  典型应用电路 图1 典型应用电路图 www.uni-semic.com 7 0575-85087896 U831X DATA SHEET  封装尺寸 TO-92 符号 尺寸 (毫米) 尺寸 (英寸) 最小 最大 最小 最大 A 3.300 3.700 0.130 0.146 A2 1.100 1.400 0.043 0.055 b 0.380 0.550 0.015 0.022 c 0.360 0.510 0.014 0.020 D 4.400 4.700 0.173 0.185 D1 3.430 E 4.300 4.700 0.169 0.185 e 2.440 2.640 0.096 0.104 h 0.000 0.380 0.000 0.015 L1 12.500 14.500 0.492 0.571 L3 2.500 3.500 0.098 0.138 θ — — 1.600 www.uni-semic.com 8 0.135 — — 0.063 0575-85087896 U831X DATA SHEET  封装尺寸 SOT23-3L 符号 尺寸 (毫米) 尺寸 (英寸) 最小 最大 最小 最大 A 1.050 1.250 0.041 0.049 A1 0.000 0.100 0.000 0.004 A2 1.050 1.150 0.041 0.045 b 0.300 0.500 0.012 0.020 c 0.100 0.200 0.004 0.008 D 2.820 3.020 0.111 0.119 E 1.500 1.700 0.059 0.067 E1 2.650 2.950 0.104 0.116 0.950 (中心到中心) e 0.037 (中心到中心) e1 1.800 2.000 0.071 0.079 L 0.300 0.600 0.012 0.024 θ 0° 8° 0° 8° www.uni-semic.com 9 0575-85087896 U831X DATA SHEET 1.版本记录 DATE REV. DESCRIPTION 2018/04/19 1.0 First Release 2021/03/30 2.0 Change the header 2021/11/03 2.1 Layout adjustment 2021/12/21 2.2 Change the watermark 2.免责声明 浙江宇力微新能源科技有限公司保留对本文档的更改和解释权力，不另行通知! 产品不断提升， 以追求高品质、稳定性强、可靠性高、环保、节能、高效为目标，我司将竭诚为客户提供性价比 高的系统开发方案、技术支持等更优秀的服务。量产方案需使用方自行验证并自担所有批量风险 责任。未经我司授权，该文件不得私自复制和修改。 版权所有 浙江宇力微新能源科技有限公司/绍兴宇力半导体有限公司 3.联系我们 浙江宇力微新能源科技有限公司 总部地址：绍兴市越城区斗门街道袍渎路25号中节能科创园45幢4/5楼 电话：0575-85087896（研发部） 传真：0575-88125157 E-mail: htw@uni-semic.com 无锡地址：无锡市新吴区纺城大道299号深港都会广场9-1401 电 话 : 0510-85297939 E-mail: zh@uni-semic.com 深圳地址：深圳市宝安区航城街道三围社区南昌路上合工业园B2栋501 电 话 ：0755-84510976 E-mail: htw@uni-semic.com www.uni-semic.com 10 0575-85087896