SM7012

SM7012 AC/DC PWM 功率开关 TOIZISV1.8 SM7012 概述 SM7012 是采用电流模式 PWM 控制方式的功率开关芯片，集成高压  宽电压 85~265Vac 输入  待机功耗小于 120mW@220Vac  集成高压启动电路  集成高压功率开关  9V~38V 宽 VDD 工作电压  电流模式 PWM 控制方式  内置过温、过流、过压、欠压锁 1 GND 定等保护功能 2 GND SM7012 兼容 VIPer12 管脚（不需 3 FB 要修改电路走线及变压器） 4 VDD   启动电路和高压功率管，为低成本开关电源系统提供高性价比的解决 方案。 芯片 VDD 的工作电压范围宽，很方便的应用于充电器领域。芯片 提供了过温、过流、过压、欠压等保护功能，保证了系统的可靠性。 管脚图 封装形式：DIP8、SOP8 SM7012 特点 DRAIN 8 DRAIN 7 DRAIN 6 DRAIN 5 DIP8/SOP8 输出功率表 应用领域  典型电磁炉 BUCK 电路应用方案  小功率充电器  小功率适配器  待机电源  DVD、DVB 以及其他便携式设备 输入电压 85Vac～265Vac 180Vac～265Vac 输出功率 8W 13W 注：输出功率 10W 以上，建议根据实际方案增加散热措施：  增加独立散热片；  其他散热措施。 典型示意电路图 AC Vou+ EMI Filter Vout- 电子邮件: market@chinaasic.com 网址: www.chinaasic.com 注：说明书更新版本请以公司网站公布为准 1 GND 2 GND 3 FB 4 VDD SM7012 电源 DRAIN 8 DRAIN 7 DRAIN 6 DRAIN 5 Tel: 0755-26991392 Fax: 0755-26991336 地址: 深圳市南山区高新技术产业园南区高新南一道 015 号国微研发大楼三层 -1- SM7012 AC/DC PWM 功率开关 TOIZISV1.8 内部方框图 DRAIN VDD 内部电源 产生电路 振荡电路 LVDD 基准电路 VREF S 驱动 欠压保护电路 -- Q R1 8V/14.5V + R3 R2 过温保护电路 前沿消隐电路 过压保护电路 S2 S1 R1 + Q -- 0.23V 230ohm VDD钳位电路 1K ohm FB GND 管脚说明 名称 管脚序号 管脚说明 GND 1,2 芯片地，同时也是内置高压 MOS 管 SOURCE 端口 FB 3 反馈输入端口 VDD 4 芯片电源端，工作电压范围可达 9V——38V DRAIN 5、6、7、8 内置高压 MOS 管的 DRAIN，同时芯片启动时，也做芯片的启动 订购信息 订购型号 SM7012 封装 包装方式 卷盘尺寸 管装 编带 DIP8 20000 只/箱 / / SOP8 100000 只/箱 4000 只/盘 13 寸 电子邮件: market@chinaasic.com 网址: www.chinaasic.com 注：说明书更新版本请以公司网站公布为准 Tel: 0755-26991392 Fax: 0755-26991336 地址: 深圳市南山区高新技术产业园南区高新南一道 015 号国微研发大楼三层 -2- SM7012 AC/DC PWM 功率开关 TOIZISV1.8 极限参数 极限参数(TA= 25℃) 符号 说明 范围 单位 VDS(max) 芯片 DRAIN 脚最高耐压 -0.3～730 V VDS(ST) 芯片启动时，DRAIN 脚最高耐压 -0.3～400 V VDD 芯片电源电压 -0.3～38 V Ivdd 嵌位电流 10 mA IFB 最大反馈电流 3 mA TJ 工作结温范围 -40~150 ℃ TSTG 存储温度 -55~150 ℃ 标准：MIL-STD-883H METHEOD 3015； VESD 等级：CLASS 2； ESD HBM V 详细测试方法请见 ESD 报告。 注：表贴产品焊接最高峰值温度不能超过 260℃，温度曲线依据 J-STD-020 标准、参考工厂实际和锡膏商建议由工厂自行设定。 热阻参数 符号 说明 SM7012 单位 RthJA 热阻(1) 45 ℃/W 注：芯片要焊接在有 200mm2 铜箔散热的 PCB 板，铜箔厚度 35um，铜箔连接到所有的 GND 脚。 电子邮件: market@chinaasic.com 网址: www.chinaasic.com 注：说明书更新版本请以公司网站公布为准 Tel: 0755-26991392 Fax: 0755-26991336 地址: 深圳市南山区高新技术产业园南区高新南一道 015 号国微研发大楼三层 -3- SM7012 AC/DC PWM 功率开关 TOIZISV1.8 电气工作参数 (除非特殊说明，下列条件均为 TA=25℃，VDD=18V) 符号 说明 条件 BVDS 漏源击穿电压 IDSS 范围 单位 最小 典型 最大 -- 730V -- -- V DRAIN 端关断态漏电流 -- -- -- 0.1 mA RDS(on) 源漏端导通电阻 ID=0.2A -- 19 -- Ohm VDDON VDD 开启电压 -- 13 14.5 16 V VDDOFF VDD 关闭电压 -- 7 8 9 V VDDHYS VDD 迟滞阈值电压 -- -- 6.5 -- V VDDOVP VDD 过压保护阈值 -- -- 39 -- V IDD1 VDD 工作电流 IFB=2.0mA -- 0.4 -- mA IDD2 VDD 工作电流 IFB=0.5mA;ID=50mA -- 1.0 -- mA IDDCH 芯片充电电流 VDS=100V; VDD=5V -- -220 -- uA FOSC 芯片振荡频率 -- -- 60 -- KHz GID IFB/IDRAIN 增益 -- -- 320 -- -- ILIMIT 峰值电流阈值 VFB=0V -- 400 -- mA IFBSD FB 关断电流 -- -- 0.9 -- mA RFB FB 输入电阻 ID=0mA -- 1.23 -- Kohm TLEB 前置消隐时间 -- -- 300 -- nS TON(min) 最小导通时间 -- -- 700 -- nS TOVT 过温保护温度 -- -- 150 -- ℃ THYS 过温迟滞阈值温度 -- -- 30 -- ℃ 电子邮件: market@chinaasic.com 网址: www.chinaasic.com 注：说明书更新版本请以公司网站公布为准 Tel: 0755-26991392 Fax: 0755-26991336 地址: 深圳市南山区高新技术产业园南区高新南一道 015 号国微研发大楼三层 -4- SM7012 AC/DC PWM 功率开关 TOIZISV1.8 功能表述 F1 1A/250Vac C3 102/1KV D1~D4 1N4007 D7 SR360 T2 L1 5UH Vout+ T1 40mH R1 56K AC C1 0.1UF/275V C6 680UF/10V C7 680UF/10V C2 22UF/400V Vout- D5 FR107 D6 FR107 R3 470R R2 10R C4 4.7UF/50V GND 2 GND 3 FB 4 VDD R7 12K SM7012 U1 1 DRAIN 8 DRAIN 7 DRAIN 6 DRAIN 5 Y1 102/250V R5 5.1K R4 2.2K U2A PC817B C8 104 U3 TL431 R6 5.1K U2B PC817B C5 102  电路图说明 上图中 D1-D4、C2 组成全波整流，D5、R1、C3 组成 RCD 吸收回路，消除变压器 T2 漏感产生的尖峰电压， 避免击穿 SM7012 内部的高压 MOS 管。 输出部分 U3、U2、R5、R6、R3、R4、C8 组成采样反馈电路，R5、R6 决定系统的输出电压，输出电压 VOUT 等于： VOUT  R5  R6  2.5V R6 R3、R4 限制 U2 光耦 PC817B 的电流，避免影响反馈回路。C8 的加入使得系统反馈更加稳定，避免振荡。  VDD 电压部分 SM7012 芯片工作电压范围宽，达到 9V——38V，此特性可以很方便的应用在某些特殊的领域，比如电池充 电器等。 当开关电源启动后，C2 电容上的电压会通过 T2 原边线圈、芯片内部的高压启动 MOS 管向芯片 VDD 电容 C4 充电。当 C4 电容电压达到 16V，内部高压启动 MOS 管关闭，同时 PWM 开启，系统开始工作。 当 C4 电容电压下降到 9V 以下，关闭 PWM 信号，同时芯片将会产生复位信号，使系统重新启动。这就是 欠压保护。 电子邮件: market@chinaasic.com 网址: www.chinaasic.com 注：说明书更新版本请以公司网站公布为准 Tel: 0755-26991392 Fax: 0755-26991336 地址: 深圳市南山区高新技术产业园南区高新南一道 015 号国微研发大楼三层 -5- SM7012 AC/DC PWM 功率开关 TOIZISV1.8 VDD VDDON VDDOFF 欠压保护 t VOUT t  FB 部分 DRAIN ID PWM control VDD - 0.23V IS + IFB R1 FB R2 GND 通过高压 MOS 的电流 ID 分成两个部分，其中一部分为 IS，这部分电流为芯片采样电流。IS 与 ID 成比例关系： ID = GID • IS 通过上图可知： ( I S  I FB )  R2  0.23V ，由此可以得到： IS = 0.23 V -I R2 FB 以上公式合并，可得到： ID = GID • ( 0.23 V -I ) R2 FB 如果将 FB 脚对地短接，此时 IFB 的电流等于： IFB = - 0.23 V R1 电子邮件: market@chinaasic.com 网址: www.chinaasic.com 注：说明书更新版本请以公司网站公布为准 Tel: 0755-26991392 Fax: 0755-26991336 地址: 深圳市南山区高新技术产业园南区高新南一道 015 号国微研发大楼三层 -6- SM7012 AC/DC PWM 功率开关 TOIZISV1.8 再将上式合并，最终得到 IDLIM： IDLIM = GID • 0.23 V • ( 1 1 + ) R1 R2 然而在实际应用中，FB 脚是上拉的方式接入到 VDD，不可能对地短路。当系统启动或者短路时，此时 FB 脚的电压比较接近于 0V，通过内部高压 MOS 管漏极电流则为最大值 IDLIM。 ID IDLIM VFB=0 IFB = - 0.23V R1 GID = ΔID ΔIFB IFB IFBSD 从上图可以看出，IFB 电流大，ID 的电流就小；IFB 电流小，ID 的电流就大。当 IFB 的电流大于 IFBSD 时， 芯片会关闭 PWM，此时的 ID 的值大约为 85mA，同时芯片会自动进入突发模式。这对于系统工作在空载或者轻 载至关重要。  过压保护 VDD VDDOVP VDDON VDDOFF t VDS t 当芯片 VDD 的电压超过 VDDOVP 时，会触发内部复位信号，导致系统重新启动。 电子邮件: market@chinaasic.com 网址: www.chinaasic.com 注：说明书更新版本请以公司网站公布为准 Tel: 0755-26991392 Fax: 0755-26991336 地址: 深圳市南山区高新技术产业园南区高新南一道 015 号国微研发大楼三层 -7- SM7012 AC/DC PWM 功率开关 TOIZISV1.8 PCB layout 注意事项 开槽 铺铜 DIP8 封装芯片 简要说明： DIP8  在 IC 的 DRAIN 脚与 GND 及 VDD 之间开槽，以便进一步增加安规距离。  初级环路与次级环路的走线距离尽量粗而短，以便更容易通过 EMC 测试。  高压信号与低压信号分开走线，避免高压信号对低压反馈信号产生干扰。  IC 的 1、2 脚 GND 需要铺铜处理，铺铜面积建议大于 8*8mm，以降低芯片的温度。 电子邮件: market@chinaasic.com 网址: www.chinaasic.com 注：说明书更新版本请以公司网站公布为准 Tel: 0755-26991392 Fax: 0755-26991336 地址: 深圳市南山区高新技术产业园南区高新南一道 015 号国微研发大楼三层 -8- SM7012 AC/DC PWM 功率开关 TOIZISV1.8 典型应用方案  BUCK 电路—电磁炉应用方案 原理图： R1 D6 AC C1 5 DRAIN 6 DRAIN 7 DRAIN 8 DRAIN D1-D4 SM7012 F1 VDD 4 FB 3 GND 2 GND 1 ZD1 C3 C2 C4 18V L1 U1 C5 C6 D5 C7 5V D7 BOM 表： 位号 参数 位号 参数 D1、D2、D3、D4 1N4007 C3 4.7uF/50V D5 BYV26C C4 104 D6 UF4007 C5 220uF/25V D7 BYV26C C6 104 ZD1 18V 稳压管 C7 220uF/25V R1 22Ω L1 EE10 C1 4.7uF/400V F1 1A/250V C2 103 U1 SM7012 变压器参数： N2 N1 1）骨架EE10（4+4）卧式普通磁芯 2）电感量L为：1.6mH 3）N1：0.19mm线径为绕150匝 4）N2：0.19mm线径为绕64匝 电子邮件: market@chinaasic.com 网址: www.chinaasic.com 注：说明书更新版本请以公司网站公布为准 Tel: 0755-26991392 Fax: 0755-26991336 地址: 深圳市南山区高新技术产业园南区高新南一道 015 号国微研发大楼三层 -9- SM7012 AC/DC PWM 功率开关 TOIZISV1.8  12V/500mA 反激电源应用方案 原理图： C6 LT1 F1 R4 T1 CX1 D7 C3 R1 C2 12V L1 C7 C8 C9 C1 D5 RT1 LT2 CY1 D6 U1 6 5 R5 DRAIN 7 DRAIN DRAIN DRAIN 8 R3 R9 R6 R7 GND GND FB VDD SM7012 1 2 3 4 R2 C4 C10 U2 C11 R8 C5 U3 R10 BOM 清单： 位号 参数 位号 参数 位号 参数 C1 4.7uF/400V R3 0R D3、D4 1N4007 C2 10uF/400V R4 15Ω/1W D5、D6 FR107 C3、C6 102/1KV R5 120R/1/2W D7 SR2100 C4 103/50V R6 1K RT1 5D-9 C5 4.7uF/50V R7 47K CX1 0.1uF/275V C7 470 uF/25V R8 NC CY1 222/250V C8 220 uF/25V R9 33K F1 1A/250V C9、C10 104/50V R10 5.1K U1 SM7012 C11 NC LT 40mH U2 光耦 R1 100KΩ/1W L1 3uH U3 TL431 R2 9.1K D1、D2 1N4007 T1 EE16（5+5） 变压器参数： 变压器绕制方法 N1 制作说明： N2 1. 骨架EE16(5+5) PC40磁芯 N3 N4(4--5) Φ0.21*1*19T N3(2--3) Φ0.21*1*60T N2(6,7--9,10) Φ0.5*1*16T N4 N1(1--2) Φ0.21*1*60T 进线 铁氟龙套管 电子邮件: market@chinaasic.com 网址: www.chinaasic.com 注：说明书更新版本请以公司网站公布为准 2. 电感量Lp(1--2)=1.5mH，漏感为Lp的5%以下 3. 初级对次级打3500VAC漏电流