S9111A

S9111A 低功耗原边反馈控制芯片 概述 特点 S9111A 是一款恒压、恒流的原边反馈控制芯片， 内置 VCBO 为 800V 的功率三极管，适用于充电器和 适配器。            S9111A 采用特有的输出线损补偿技术，可以有效 的补偿输出电流在输出线上的损耗压降。 S9111A 内置环路补偿电路，无需外围补偿电路， 系统具有良好的稳定性。S9111A 可以实现良好的 恒压、恒流特性，满足待机功耗小于 75mW。 S9111A 具有多重保护功能，包括开路保护，过压 保护，短路保护等功能。 原边反馈控制 恒压、恒流精度高 ≦75mW 待机功耗 内置 800V 三极管 可调的输入线电压补偿技术 可调的输出线损补偿技术 抖频减少系统电磁干扰 开路保护 短路保护 过压保护 欠压保护 应用  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 S9111A 采用 SOP7 封装    典型应用 + Vout - AC C VCC FB GND CS 图 1 S9111A 典型应用图 S9111A_CN_DS_Rev.1.2 www.chip-hope.com WUXI Chip Hope Micro-electronicsLTD Confidential– Customer Use Only S9111A 低功耗原边反馈控制芯片 定购信息 定购型号 封装 包装形式 打印 S9111A SOP7 盘装 3000 颗/盘 S9111 Axxxx 管脚封装 xxxx：芯片批号 GND VCC S9111 Axxxx FB FB C CS C 图 2 管脚封装图 管脚描述 管脚号 管脚名称 1 VCC 2，3 FB 反馈电压输入端 4 CS 电流采样端，采样电阻接在CS与GND端之间 5，6 C 内置功率三极管的集电极C 7 GND S9111A_CN_DS_Rev.1.2 描述 芯片电源，就近接旁路电容 芯片地 www.chip-hope.com WUXI Chip Hope Micro-electronicsLTD Confidential– Customer Use Only S9111A 低功耗原边反馈控制芯片 极限参数(注 1) 符号 参数范围 单位 电源电压 -0.3~30 V CS 电流采样端 -0.3~7 V FB 反馈电压输入端 -30~8.5 V 功耗(注 2) 0.45 W θJA PN结到环境的热阻 120 ℃/W θJC PN结到管壳的热阻 60 ℃/W TJ 工作结温范围 -40 to 150 ℃ TSTG 储存温度范围 -55 to 150 ℃ 2 KV VCC PDMAX 参数 ESD (注 3) 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：温度升高最大功耗一定会减小，这也是由 TJMAX, θJA,和环境温度 TA 所决定的。最大允许功耗为 PDMAX = (TJMAX - TA)/ θJA 或是极限范围给出的数字中比较低的那个值。 注 3：人体模型，100pF 电容通过 1.5KΩ 电阻放电。 推荐应用范围 S9111A_CN_DS_Rev.1.2 型号 Vin：90VAC~265VAC，50/60Hz S9111A 3.0W（5V/600mA） www.chip-hope.com WUXI Chip Hope Micro-electronicsLTD Confidential– Customer Use Only S9111A 低功耗原边反馈控制芯片 电气参数(注 4, 5)（无特别说明情况下，VCC =16 V,TA =25℃） 符号 描述 条件 最小值 典型值 最大值 单位 VCC_ST VCC 启动电压 VCC 上升 13 15.5 18 V VCC_UVLO VCC 欠压保护阈值 VCC 下降 3.5 4 4.5 V IST VCC 启动电流 VCC= VCC-ST- 1V 0 0.2 0.6 uA Icc VCC 工作电流 ISOURCE 驱动电流 24 30 40 mA ISINK 关断电流 150 200 330 mA 电源电压 500 uA 驱动 电流采样 VCS1 恒流时电流检测阈值 500 mV VCS2 轻载时电流检测阈值 330 mV TLEB 前沿消隐时间 500 ns FB 反馈 RFB 芯片内部，FB 脚电阻 VFB FB 反馈基准电压 VFB=4V 1 1.6 2 MΩ 3.94 4 4.06 V 输出线补偿 VCOMP_LINE 输出线补偿 120 VFB=-10V，RLINE=30K mV 保护功能 VFB_OVP FB 过压保护电压 TON_MAX 最大导通时间 6.5 7.0 25 7.5 V uS 内置功率三极管 VCBO C、B 电压 IC=0.1mA ICESAT 集电极极限电流 IB=30mA 800 V 0.5 A 注 4：典型参数值为 25˚C 下测得的参数标准。 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。 S9111A_CN_DS_Rev.1.2 www.chip-hope.com WUXI Chip Hope Micro-electronicsLTD Confidential– Customer Use Only S9111A 低功耗原边反馈控制芯片 内部结构框图 VCC C 4V 15.5V - 恒压恒流控制 &逻辑控制 + - 驱动 功率三极管 欠压保护 上电重置 恒流模式 开路/短路保护 退磁检测 PWM+ PFM + 电流检测 - 前沿消隐 CS Vcs_ref 恒压模式 4V EA FB GND 输出线补偿 图 3 S9111A 内部框图 应用信息 S9111A 是一款恒压、恒流的原边反馈控制芯片， 系统工作于断续模式，适用于充电器和适配器以 及其它辅助类电源。S9111A 采用特有的输出线 损补偿技术，可以有效的补偿输出电流在输出线 上的损耗压降。S9111A 内置环路补偿电路，无 需外围补偿电路，系统具有良好的稳定性。 时，功率管关断。 启动 CS 比较器的输出还包括一个 500nS 前沿消隐时 间。 芯片仅需 1uA 的启动电流，系统上电后启动电 阻对 Vcc 的电容进行充电，当 Vcc 电压达到芯 片开启阈值时，芯片内部控制电路开始工作。系 统启动后，Vcc 由辅助绕组通过二极管进行供电。 恒流控制，输出电流设置 芯片逐周期检测电感的峰值电流，CS 端连接到 内部的峰值电流比较器的输入端，与内部阈值电 压进行比较，当 CS 外部电压达到内部检测阈值 S9111A_CN_DS_Rev.1.2 www.chip-hope.com 满载时电感峰值电流的表达式为： I P_PK  500 RCS (mA) 输出电流计算方法： IO  N 1  I P_PK  P 4 NS 其中，Np 是变压器主级的匝数，Ns 是变压器次 级的匝数， I P_PK 是主级侧的峰值电流。 WUXI Chip Hope Micro-electronicsLTD Confidential– Customer Use Only S9111A 低功耗原边反馈控制芯片 恒压控制，输出电压设置 PCB 设计 S9111A 通过采样辅助绕组平台电压，分压后与 内部基准比较形成闭环后，来恒定输出电压 Vo。 在设计 S9111A 的 PCB 时，需要遵循以下指南： VO  4 * (R F B L  R F B H ) R FBL * NS Na u x 旁路电容 VCC 的旁路电容需要紧靠芯片 VCC 和 GND 引脚。 FB 引脚 其中，RFBL 是 FB 下拉电阻，RFBH 是 FB 上拉电 阻，Naux 是变压器辅助绕组的匝数。 接到 FB 的分压电阻必须靠近 FB 引脚，且节点 要远离变压器原边绕组的动点。 过压保护电阻设置 地线 当 FB 检测到的平台电压达到内部设定的过压保 护阈值 7V 时，系统进入过压保护。 电流采样电阻的功率地线尽可能短,且要和芯片 的地线及其它小信号的地线分头接到母线电容 的地端。 VOVP  7 * (R FBL  R FBH ) R FBL * Ns Naux 其中，Vovp 是需要设定的过压保护点 保护功能 S9111A 内置多种保护功能，包括输出开路/短路 保护， VCC 欠压/过压保护等。 S9111A_CN_DS_Rev.1.2 www.chip-hope.com 功率环路的面积 减小功率环路的面积，如变压器原边绕组、功率 管、母线电容的环路面积，以及变压器副边绕组、 整流二极管、输出电容的环路面积，以减小 EMI 辐射。 C 引脚 增加 C 引脚的铺铜面积以提高芯片散热。 WUXI Chip Hope Micro-electronicsLTD Confidential– Customer Use Only S9111A 低功耗原边反馈控制芯片 封装信息 S9111A_CN_DS_Rev.1.2 www.chip-hope.com WUXI Chip Hope Micro-electronicsLTD Confidential– Customer Use Only