S9111C
低功耗原边反馈控制芯片
概述
特点
S9111C 是一款恒压、恒流的原边反馈控制芯片,内
置 VCBO 为 850V 的功率三极管,适用于充电器和适
配器。
S9111C 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。
S9111C 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。S9111C 可以实现良好的恒压、
恒流特性,满足待机功耗小于 75mW。
S9111C 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 850V 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
S9111C 采用 SOP7 封装
典型应用
+
Vout
-
AC
C
VCC
FB
GND
CS
图 1 S9111C 典型应用图
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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
S9111C
SOP7
盘装
3000 颗/盘
S9111
Cxxxx
管脚封装
xxxx:芯片批号
GND
VCC
S9111
Cxxxx
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
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描述
芯片电源,就近接旁路电容
芯片地
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S9111C
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
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型号
Vin:90VAC~265VAC,50/60Hz
S9111C
6.0W(5V/1200mA)
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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
850
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。
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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
PWM+ PFM
+
电流检测
-
CS
Vcs_ref
恒压模式
退磁检测
前沿消隐
4V
EA
FB
GND
输出线补偿
图 3 S9111C 内部框图
应用信息
S9111C 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。S9111C 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。S9111C 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
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满载时电感峰值电流的表达式为:
I P_PK
500
(mA)
RCS
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。
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低功耗原边反馈控制芯片
恒压控制,输出电压设置
PCB 设计
S9111C 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 S9111C 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
S9111C 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。
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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。
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