GP82410

GP82410 无锡华众芯微电子有限公司 高性能 PSR CV/CC 功率开关 功能概述 特点 GP82410 是一款高性能的 AC/DC 功率控制器，可应用 于充电器和适配器。芯片采用原边反馈和控制无需 光耦和 TL431 即可实现 4%的恒压恒流精度。 GP82410 在恒流工作中采用 PFM 控制，在恒压工作中 采用 PFM/PWM 多种模式复合控制。此外，GP82410 集成了输出线缆补偿功能，从而有利于减小开关损 耗并简化系统 EMI 设计，优化输出特性。 GP82410 提供软启动，音频噪音消除技术以及多种保 护功能，诸如自动重启，逐周期电流限制， VCC 过 压欠压钳位保护，管脚开路短路保护，驱动钳位保 护等。 GP82410 采用 SOT23-5 封装。 ◆原边采样和反馈，无需光耦和 TL431 ◆在常规输入条件下，4%的恒流恒压精度 ◆输出线损补偿技术 al ◆超低待机功耗 70mW ◆音频噪音消除技术 ◆前沿消隐功能（LEB） ◆逐周期限流功能 ti ◆VCC 过压欠压保护（UVLO，OVP）&钳位 ◆管脚开路保护 en 应用 nf id ◆手机、无绳电话、PDA、MP3 和其它便携 式设备等的适配器、充电器 ◆LED 驱动电源 ◆线性电源和 RCC 开关电源升级换代 ◆其它辅助电源等 Ha lo Ch ip Co 典型应用 DC Out AC IN 5 4 VCC FB GP82410 GND GATE CS 1 2 3 图1 GP82410_CN_DS_REV_1.8 GP82410 典型应用电路 1 GP82410 无锡华众芯微电子有限公司 管脚封装 1 GND 5 VCC 4 FB SOT23-5 GATE 3 CS al 2 管脚描述 管脚名称 1 GND 芯片地 2 GATE 后级 mos 管驱动脚 3 CS 峰值电流检测脚 4 FB 输出电压反馈脚 5 VCC 芯片电源 id nf Co Ha lo Ch ip 封装丝印 描述 en 管脚号 ti 图 2 管脚封装图 82410YW Y: 年份代码，A-Z W:周代码，1-Z 定购信息 定购型号 封装 包装形式 打印 GP82410 SOP23-5 盘装 3000 颗/盘 82410YW GP82410_CN_DS_REV_1.8 2 GP82410 无锡华众芯微电子有限公司 极限参数(注 1，2) 单位 VCC 电源电压 -0.3 to 31 V VCC 钳位电流 10 mA CS FB脚电压 -0.3 to 7 V GATE脚电压 20 热阻(SOP23-5) 300 最大结温 150 ℃ 工作温度 -40 to 85 ℃ -55 to 150 ℃ al 数值 en ti 参数 id 存储温度 回流焊最高温度，时长短于 10s nf ESD 人体模型 最大开关频率 V ℃/W 260 ℃ 2.5 KV 70 Khz Ha lo Ch ip Co 注 1：最大极限值是指超出该工作范围，芯片有可能损坏。推荐工作范围是指在该范围内，器件功能正常， 但并不完全保证满足个别性能指标。电气参数定义了器件在工作范围内并且在保证特定性能指标的测试条 件下的直流和交流电参数规范。对于未给定上下限值的参数，该规范不予保证其精度，但其典型值合理反 映了器件性能。 注 2：人体模型，100pF 电容通过 1.5KΩ电阻放电。 GP82410_CN_DS_REV_1.8 3 GP82410 无锡华众芯微电子有限公司 电气参数(注 4, 5) 描述 条件 最小值 典型值 最大值 单位 VCC_SZ VCC 启动电压 VCC 上升 17 19 20 V VCC_UVLO VCC 欠压保护阈值 VCC 下降 8.5 9.5 10.5 V VCC_OVP VCC 过压保护值 VCC 上升 23 25 al 测试环境 VCC =16V ,Tmp =25℃ 符号 V VCC_clamp VCC 钳位电压值 Ivcc=10mA 30 ISZ VCC 启动电流 VCC= VCC-SZ- 1V Icc VCC 工作电流 启动之后 VCC=20V Tsoftstart 软启动时间 电源电压 恒流电流检测阈值 TLEB 前沿消隐时间 TD_OC 过流跟踪控制延时 ti 31.5 33 V 3 20 uA 0.8 1.5 mA en id 588 Co VCS nf 电流采样 CL=0.5nF at GATE 27 2 600 ms 612 mV 500 ns 100 ns Ha lo Ch ip FB 反馈 VFB FB 反馈基准电压 恒压模式 1.97 2.0 2.03 V VFB_DEM 消磁比较阈值 25 mV Tmin_OFF 最小关断时间 2 us Tmax_OFF 最大关断时间 5 ms VFB_Short 输出短路阈值 0.9 V TFB_Short 输出短路保护时间 13 ms TCC/TDEM CC 模式开关周期与 消磁时间比值 2 Icablemax 线缆补偿最大电流 50 uA 驱动输出 VOL GP82410_CN_DS_REV_1.8 输出低电平 Io = 20 mA (抽流) 1 V 4 GP82410 无锡华众芯微电子有限公司 输出高电平 Io = 20 mA (供流) 7.5 VG_Clamp 输出钳位电压 VDD=24V 16 V T_r 输出上升时间 CL = 0.5nF 700 ns T_f 输出下降时间 CL = 0.5nF 35 ns ti 注 4：典型参数值为 25˚C 下测得的参数标准。 V al VOH en 注 5：规格书的最小、最大规范范围由测试保证，典型值由设计、测试或统计分析保证。 id 内部结构框图 nf S VDD 5 Co & Logic VDD OVP 2 R PSR 19V/9.5V GATE Soft Gate Driver Q POR CS floating protection Soft start LEB & CC Compensation Ha lo Ch ip 25V 31.5V 0.6V PWM+PFM Mode Zero-Voltage Startup Control PFM Mode Fast Dynamic Response Control Constant Current (CC) Control Smart Output Short Protection DEM FB Short Protection Sample & Hold Cable Compensation 1 GND 4 图3 GP82410_CN_DS_REV_1.8 CS 3 Mode Selection in Constant Voltage (CV) Audio Noise Cancellation Control 2V EA Compensation Network FB GP82410 内部框图 5 GP82410 无锡华众芯微电子有限公司 应用信息 GP82410 是一款高性能的 AC/DC 功率控制器，可应 用于充电器和适配器。芯片采用原边反馈和控制， 无需光耦和 TL431 即可实现 4%的恒压恒流精度， 如图 4 所示。 PFM 模式 Output Vo 阻，𝐼𝑃_𝑃𝐾 是主级侧的峰值电流。 Isp PWM+PFM 模式 al Iout Tdemag 传统 PSR 无法启动@ Vout 0V Output Io 图 5 副边绕组电流波形 id ± 4% en Tsw ti ± 4% 零电压启动控制 可以启动 @ Vout 0V 恒压控制，输出电压设置 GP82410 工作于 DCM 模式 (如图 1，典型应用线 路)。其在恒压模式下采用 PFM/PWM 控制。 系统 输出电压通过辅助绕组采样并反馈控制。在原边开 关管开通期间，副边输出二极管反向截止，此时负 载电流由输出电容提供。 随着原边电流上升至开 关管关断，原边电流耦合至副边，输出二极管导通。 此时，辅助绕组的电压波形如图 6 所示，电压折射 关系为： nf 图 4 典型的恒压恒流曲线 启动 Co GP82410 的启动电流典型值 3uA，有利于 VCC 的快 速启动。为了保证较小的损耗，可以使用较大的启 动电阻。此外，GP82410 自带软启动功能。 Ha lo Ch ip 工作电流 GP82410 作电流大约为 0.5mA。较低的工作电流和 多重控制模式可以使芯片满足更高的效率要求。 恒流控制，输出电流设置 当 FB 采样电压低于 Vref 时，芯片工作于恒流模 式，此时开关频率取决于变压器副边绕组的去磁时 间。而恒流值可通过改变 CS 引脚上的采样电阻 Rs 来调节，输出恒流点与 Rs 成反比，副边绕组上 的电流波形如下图 5 所示。 满载时电感峰值电流的表达式为： 600 𝐼𝑃_𝑃𝐾 = (𝑚𝐴) 𝑅𝐶𝑆 CS 比较器的输出还包括一个 500nS 前沿消隐时间。 输出电流计算方法： 𝑁 600(𝑚𝐴) 𝐼𝑂 (𝑚𝐴) = × 4 𝑅𝐶𝑆 (Ω) 其中，N----主次级绕组之比,Rcs---CS 脚采样电 GP82410_CN_DS_REV_1.8 𝑉𝑎𝑢𝑥 = 𝑁𝑎𝑢𝑥 (𝑉𝑂 + 𝑉𝐷 ) 𝑁𝑆 其中，Naux 是变压器辅助绕组的匝数，𝑉𝐷 输出二 极管压降。 Sample Vaux Ton Tdemag 图 6 辅助绕组电压波形 6 GP82410 无锡华众芯微电子有限公司 为了实现较好的负载调整率，GP82410 内置了输出 线缆补偿功能。通过在 FB 引脚上设置一个补偿电 流 Icable ，可以实现输出电压随负载变化的自适 应调节。 GP82410 的 PWM 控制方式是通过采样 CS 引脚电阻 的电压来实现逐周期限流。由于寄生参数的存在， 在开关管开通瞬间会在 CS 引脚上出现电压尖峰从 而导致的开关误动作。而前沿消隐功能正是为了屏 蔽这个误动作而设计，因此可以省略 CS 引脚的 RC 滤波电路。 管脚开路保护 GP82410 可以检测到管脚开路，芯片停止启动保护 系统不发生损坏。 超低待机功耗 70mW en 保护功能 为了保证系统的可靠性，GP82410 拥有多种保护功 能，包括：逐周期限流，VCC 过压/欠压，采样电 阻开路/短路，FB 反馈电阻开路/短路以及过温保 护等。 音频噪音消除技术 Ha lo Ch ip Co nf GP82410 采用了音频噪音消除技术，可以实现全负 载范围内无噪音。 id GP82410 设置了一个最小关断时间 2us,防止驱动关 掉时产生震荡，设置了一个最大关断时间 5ms，这 样开关频率在负载变化时会有很大的降低范围，因 此可以实现超低待机功耗 70mW。 al 输出线缆补偿 前沿消隐(LEB) ti FB 引脚通过分压电阻采样辅助绕组电压，采样点 位于去磁结束 2/3 附近，且采样值将保留到下一 个 采 样 达 到 之 前 。 FB 采 样 电 压 与 内 部 的 参 考 Vref 比较后经放大器输出到 COMP， 以此来控制 PWM 开关频率和输出电压。 GP82410_CN_DS_REV_1.8 7 GP82410 无锡华众芯微电子有限公司 典型特性曲线 15.8 15.6 15.4 15.2 15 14.8 -40 -15 10 35 60 85 110 10.5 10.1 9.7 9.3 8.9 8.5 -40 -15 35 60 85 110 Temperature (℃) 615 609 603 597 591 585 10 35 60 85 110 -40 -15 10 35 60 85 110 Temperature (℃) Ha lo Ch ip Temperature (℃) Co -40 -15 nf id 2.1 2.06 2.02 1.98 1.94 1.9 V_CC_ref vs Temperature V_CC_ref (mV) VFB_EA_Ref vs Temperature en ti Temperature (℃) VFB_EA_Ref (V) 10 al UVLO(ON) vs Temperature UVLO(ON) (V) UVLO(OFF) (V) UVLO(OFF) vs Temperature I_Startup (uA) I_Startup vs. Temperature 5 4 3 2 1 0 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 Temperature (℃) GP82410_CN_DS_REV_1.8 8 GP82410 无锡华众芯微电子有限公司 封装信息 Θ SOT-23-5L PACKAGE OUTLINE DIMENSIONS 0.2 D ti id en E E1 al L b e nf c Ha lo Ch ip Symbol A A1 A2 b c D E E1 e e1 L θ GP82410_CN_DS_REV_1.8 Dimensions In Millimeters Min Max 1.050 1.250 0.000 0.100 1.050 1.150 0.300 0.500 0.100 0.200 2.820 3.020 1.500 1.700 2.650 2.950 0.950 (BSC) 1.800 2.000 0.300 0.600 0º 8º A A2 A1 Co e1 Dimensions In Inches Min Max 0.041 0.049 0.000 0.004 0.041 0.045 0.012 0.020 0.004 0.008 0.111 0.119 0.059 0.067 0.104 0.116 0.037 (BSC) 0.071 0.079 0.012 0.024 0º 8º 9 GP82410 无锡华众芯微电子有限公司 重要通知 变更权利 无锡华众芯微电子有限公司保留在任何时候对其产品和服务进行更正、修改、增强、改进和其他变更的权 利，并且未经通知即可停止任何产品或服务。客户应当在下订单之前获取最新相关信息，并核实该信息是 否为最新和完整。 保修信息 ti al 无锡华众芯微电子有限公司按照其标准保修条款保证其硬件产品在售出时符合适用规格。在必要时，采用 测试和其他质量控制技术以支持该保修条款。除政府要求外，不一定对每种产品的所有参数进行测试。 无锡华众芯微电子有限公司不承担应用程序协助或客户产品设计的责任。客户应使用华众芯的元件、数据 表和应用说明书负责其产品和应用。为了最小化与客户产品和应用相关的风险，客户应提供充分的设计和 操作保障。 生命支持 en 无锡华众芯微电子有限公司的产品并不是为用作支持或维持人类生命的设备组件而设计的，华众芯不对在 医疗应用中使用其产品所造成的任何损害或索赔负责。 军事用途 Ha lo Ch ip Co nf id 无锡华众芯微电子有限公司的产品并不是为用于军事应用而设计的，华众芯不对在军事应用中使用其产品 所造成的任何损害或索赔负责。 GP82410_CN_DS_REV_1.8 10