VIPER38HDTR

VIPER38 VIPerPlus family: peak power high-voltage converter Datasheet - production data  Output overvoltage protection with tight tolerance and digital noise filter  Soft-start reduces the stress during startup and increases IC lifetime  Automatic restart after a fault condition  Thermal shutdown increases system reliability and IC lifetime Applications  Auxiliary power supply for consumer and home equipment Figure 1. Typical application н ŽƵƚƉƵƚ н Ͳ  Adapters '5$,1 ,ŝŐŚsŽůƚĂŐĞ ŝŶƉƵƚ  Power supply for energy meters and data concentrators &217 (37 9,3HU )% Description 9'' *1' ;ŽƉƚŝŽŶĂůͿ The device is a high-voltage converter that smartly integrates an 800 V rugged power MOSFET with PWM current-mode control. The power MOSFET allows a very high input Vac to be applied, just limited from its breakdown voltage. This IC is capable of meeting more stringent energy-saving standards as it has very low consumption and operates in burst mode under light load. Ͳ Features  800 V avalanche-rugged power MOSFET allowing ultra wide range input Vac to be achieved  Embedded HV start-up and sense FET  PWM current-mode controller  OCP with selectable threshold (IDlim) and 2nd OCP with higher value (IDMAX) to protect the IC from transformer saturation or short-circuit of the secondary diode The device features an adjustable extra power timer (EPT) that enables the IC to sustain overload conditions for a few seconds. The integrated HV startup, sense FET and oscillator with jitter allow the advantage of using minimal components in the application. The device features high-level protections like dual-level OCP, output overvoltage, short-circuit, and thermal shutdown with hysteresis. After the removal of a fault condition, the IC is automatically restarted.  30 mW no-load consumption at 230 Vac  Two operating frequencies: – 60 kHz (L type) or 115 kHz (H type)  Jittered frequency reduces the EMI  Extra power timer (EPT) blanks the overload current for few seconds November 2019 This is information on a product in full production. DS10100 Rev 3 1/30 www.st.com Contents VIPER38 Contents 1 Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 Typical power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3 Pin settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 4 Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 5 Typical electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 6 Typical circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 7 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 8 7.1 Power section and gate driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 7.2 High-voltage startup generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 7.3 Power-up and soft startup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 7.4 Power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 7.5 Auto-restart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 7.6 Oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 7.7 Current mode conversion with adjustable current limit setpoint . . . . . . . . 18 7.8 Overvoltage protection (OVP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 7.9 About CONT pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 7.10 Feedback and overload protection (OLP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 7.11 Burst-mode operation at no load or very light load . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 7.12 Extra power timer (EPT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 7.13 2nd level overcurrent protection and hiccup mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 8.1 SDIP10 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 8.2 SO16 Narrow package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 9 Order code 10 Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2/30 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 DS10100 Rev 3 VIPER38 List of tables List of tables Table 1. Table 2. Table 3. Table 4. Table 5. Table 6. Table 7. Table 8. Table 9. Table 10. Table 11. Table 12. Table 13. Typical power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Thermal data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Avalanche ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Power section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Supply section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Controller section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 CONT pin configurations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 SDIP10 mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 SO16 narrow mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Order code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Document revision history. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 DS10100 Rev 3 3/30 30 List of figures VIPER38 List of figures Figure 1. Figure 2. Figure 3. Figure 4. Figure 5. Figure 6. Figure 7. Figure 8. Figure 9. Figure 10. Figure 11. Figure 12. Figure 13. Figure 14. Figure 15. Figure 16. Figure 17. Figure 18. Figure 19. Figure 20. Figure 21. Figure 22. Figure 23. Figure 24. Figure 25. Figure 26. Figure 27. 4/30 Typical application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Connection diagram (top view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Minimum turn-on time test circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 OVP threshold test circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 IDlim vs. TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 FOSC vs. TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 VDRAIN_START vs. TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 IDD0 vs. TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 IDD1 vs. TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Main FET RDSON vs. TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Main FET VBVDSS vs. TJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 IDlim vs. RLIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Thermal shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Basic flyback application. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Full-featured flyback application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 IDD current during startup and burst mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Timing diagram: normal power-up and power-down sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Soft-start: timing diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Timing diagram: behavior after short-circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 CONT pin configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 FB pin configuration (option 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 FB pin configuration (option 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Burst mode timing diagram, light load. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 EPT timing diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 SDIP10 package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 SO16 Narrow package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 DS10100 Rev 3 VIPER38 1 Block diagram Block diagram Figure 2. Block diagram 9'' '5$,1 /(% (37 ([WUD3RZHU7LPHU 6833/