CR5213 CHIP-RAIL | Alldatasheet
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V1.6 1/12 CR5213/B/C/D/E/T 高精度恒流/恒压原边QR PWM功率开关 特征 低启动电流 恒压精度可达±5%、恒流精度可达±4% 原边检测拓扑结构，无需TL431和光耦 动态负载响应功能 可编程CC/CV模式控制 高能效QR控制模式 内置输出线电压补偿功能 内置初级电感量偏差补偿功能 内置前沿消隐电路 (LEB) 内置高低压过功率补偿 内置次级电压采样控制器 无音频噪音控制技术 VDD端过压保护 内置FB开路保护功能 欠压锁定保护功能 逐周期电流限制 过载保护 过温保护 SOP-7L 、DIP-7L封装 应用 手机/数码摄像机充电器 小功率电源适配器 电脑和电视机的辅助电源 替代线性调节器或RCC 产品概述 CR5213/B/C/D/E/T 是一款应用于小功率AC/DC 充电器和电源适配器的高性能离线式脉 宽调制控制器。该芯片采用原边检测和调整的拓扑结构，因此在应用时无需TL431 和光耦。 芯片内置恒流/恒压两种控制方式，其典型的控制曲线如图所示。 在恒流控制时， 最大输出电流和输出功率可以通过 CS 引脚的限流电阻 R S 设定。在恒压控制时，内置恒压 采样电路以及高精度的误差比较器基准电压保证了芯 片的高性能和高精度。此外，内置线损补偿电路保证了 从空载到满载条件下输出电压精度。 芯片还具有极低的 静态工作电流（典型值为 800μA） ，芯片待机功耗低于75mW。 CR5213/B/C/D/E/T 针对各种故障设计了一系列完善的保护措施，包括逐周期电流限制、 峰值电流限制、过压保护、FB 开路保护、输出短路保护、LEB、OTP、电源箝位和欠压锁 定功能。
CR5213/B/C/D/E/T 高精度恒流/恒压原边QR PWM功率开关 V1.6 2/12 管脚排列图 SOP-7L DIP-7L 引脚说明 引脚 名称 描述
1 VDD 电源。
2、3 FB 辅助绕组电压反馈输入端。此引脚通过一个电阻分压器 连接到反射输出电压的辅助绕组上。 4C S 电流检测输入端。 5、6L D 内置BJT 集电极端。
7 GND 地。
典型应用 推荐工作环境 型号 封装 85-265VAC CR5213B SOP-7L ≤5W CR5213 SOP-7L ≤6W CR5213C SOP-7L ≤7.5W CR5213D* SOP-7L ≤10W
CR5213/B/C/D/E/T 高精度恒流/恒压原边QR PWM功率开关 V1.6 3/12 CR5213E* SOP-7L ≤12W CR5213T* DIP-7L ≤12W * 建议结合同步整流应用，并适当增加散热面积或风冷来以减小热阻。 结构图 极限参数 参数 值 单 位 VDD 电压 -0.3 ～ 25 V 三极管 V CBO 700 V CS 输入电压 -0.3 ～ 7V FB 输入电压 -0.3 ～ 7 ℃ 最小/最大工作结温 -20 ℃～ 150 ℃ 最小/最大存储温度 -55 ℃～ 155 ℃ 引脚温度（焊接时间10 秒） 260 ℃
CR5213/B/C/D/E/T 高精度恒流/恒压原边QR PWM功率开关 V1.6 4/12 电气参数 (Ta=25°C 除非特殊说明,V D D = 2 0 V ) 参数 描述 测试条件 最 小 典 型 最 大 单位 供电电源部分 I ST 启动电流 UVLO_ OFF -1V 3 2 0 μA I STANDBY 静态电流 0.5 1.0 mA I OP 工作电流 VDD=20V 0.8 1.5 mA UVLO _ON VDD 关断阈值电压 6.5 7.3 8.1 V UVLO_ OFF VDD 启动阈值电压 10.5 12 13.5 V VDD _OVP VDD OVP触发电压 VDD 上升直至输出 关断 22 24 26 V VDD _CLAMP VDD OVP钳位电压 I VDD =10 mA 23.5 25.5 27.5 V 电流检测输入部分 T LEB LEB 时间 500 ns V TH_OC_MAX 最大 OCP 过功率阈值 电压 480 500 510 mV T D_OC 过流检测控制延时 100 ns 误差放大器部分 V FB_REF 误差放大器的输入基 准电压 1.97 2 2.03 V T ON_MAX 最大导通时间 20 μs T PAUSE_MIN 最小关断时间 2 μs T PAU S E _ MAX 最大关断时间 5m s V FB_SHORT 输出短路阈值电压 0.65 V T FB_SHORT 输出短路延时 36 ms I COMP MAX 最大线补电流 40 μA 功率三极管部分 V CEO 集电极-发射极击穿电 压 450 V V CBO 集电极-基极击穿电压 700 V I C 集电极额定电流 CR5213B 0.5 A CR5213 1.1 A CR5213C 1.5 A CR5213D 2.5 A CR5213E 4.0 A CR5213T 2.5 A 过温保护 OTP TH 过温保护 155 ℃ *通过电路设计保证参数精度。
CR5213/B/C/D/E/T 高精度恒流/恒压原边QR PWM功率开关 V1.6 5/12 工作原理 CR5213/B/C/D/E/T 是一款低成本、高性价比的脉宽调制开关，适用于离线式小功率 AC/DC 电池充电器和电源适配器。它采用原边控制方式，因此不需要 TL431 和光耦。内置 采样电路能够提供高精度恒流/恒压控制，能够较好地满足大多数充电器的要求。 启动 CR5213/B/C/D/E/T 通过启动电阻提供从整流滤波高压端到 VDD 旁路电容的直流通路， 为芯片提供启动电流。CR5213/B/C/D/E/T 的启动电流非常低（典型值为3μA） ，因此可以采 用较大的启动电阻从而减小待机功耗，同时保证 VDD 能够很快被充到 UVLO _OFF 以上，从 而使芯片快速启动。 恒流/恒压工作 CR5213/B/C/D/E/T 作为充电器应用时， 芯片首先工作在CC 模式， 并以恒定的输出电流 对电池充电，当电池电压达到满电压时迅速切换到CV 工作模式，输出电压通过变压器绕组 反馈到 FB 端，采样电路采样到的 FB 端电压与误差放大器基准电压比较放大以后再经过芯 片内部环路调节控制输出电压恒定。 工作原理 为了确保CR5213/B/C/D/E/T 在CC/CV 模式下正常工作， 设计必须保证芯片工作在DCM 模式。在开关管导通期间，变压器初级电感电流以固定的斜率上升，在开关管关断时刻达到 最大值 P I ，同时初级绕组上的电流按照一定的匝比关系转移到次级绕组上，所以次级绕组 上的峰值电流为： P S P S IN NI . (1) 辅助绕组上的电压反射出输出电压如图所示： ) .(V VN NV O S AUX AUX (2) 其中 为输出续流二极管的管压降。 图1 辅助绕组上电压波形曲线
CR5213/B/C/D/E/T 高精度恒流/恒压原边QR PWM功率开关 V1.6 6/12 FB 端通过辅助绕组和 GND 之间的分压电阻进行采样。内置采样电路在退磁时间内设 置的时刻开始采样并保持到下一次采样，再将采样电压与误差放大器基准电压比较放大，根 据负载状态调整开关管关断时间来调整输出电压。 CR5213/B/C/D/E/T 通过检测 FB 谷底电压来产生 QR 信号，当芯片工作在 CV 模式时， 需等到检测到 QR 信号才会让 BD 信号开启。 CC 工作点和输出功率可调 CR5213/B/C/D/E/T 的 CC 工作点和输出功率可调通过调节 CS 端的外接电阻 R S ，在 R S 比较大的情况下，CC 工作点和输出功率都比较小，如图 2 所示。 图2 调整 R S 调整 CC 点和 V O 示意图 开关的频率 CR5213/B/C/D/E/T 的开关频率根据负载状态和工作模式的不同而改变。 当工作在反激断续工作模式下时，最大输出功率为 P SW PMAX O I F LP (3) 式中 P L 为初级绕组的电感值， P I 为初级绕组的峰值电流。 在 CC 模式下，当初级绕组的电感量发生改变时，导致最大输出电流发生改变。为了补 偿初级电感量的变化，开关频率通过内部电路锁定为： DEMAG SW TF (4) CR5213/B/C/D/E/T 采用芯片内部设置 SW P F L 为常数的方法克服了 CC 模式下最大输出电流 随着初级电感量的变化而改变的缺陷。 线损补偿 为了达到良好的负载调整率，CR5213/B/C/D/E/T 内部集成了线损补偿功能。FB 端的采 样电压由两部分组成：1、输出电压通过变压器绕组反馈到FB 端的电压；2、芯片内部线损
CR5213/B/C/D/E/T 高精度恒流/恒压原边QR PWM功率开关 V1.6 7/12 补偿电流流过分压电阻所产生的电压，这个电流与开关管关断时间成正比，与负载电流成反 比，所以使得由于输出负载电流变化而导致的输出电压变化能够得到有效补偿。 最大补偿百分比为： % 1002 10 ) 2 // 1 ( R RI V V cablecomp OUT (5) 其中 为负载补偿电压， OUT V 为输出电压。 CS 电流检测和前沿消隐 CR5213/B/C/D/E/T 的峰值电流检测通过检测 CS 脚的外接电阻 R S 上的电压，并且内部 设计前沿消隐电路滤除开关三极管在开启瞬间的电流尖峰，所以 CS 输入脚的 RC 滤波电路 不再需要。 保护电路 CR5213/B/C/D/E/T 为了确保系统的正常工作内置了多重保护措施。这些保护措施包括 逐周期电流限制、峰值电流限制、过压保护、FB 开路保、输出短路保护、LEB、OTP、电 源箝位和欠压锁定功能。芯片的供电电源 VDD 由辅助绕组提供。当 VDD 低于进入欠压锁 定的阈值电压时，开关将会被关断，随后系统自动进入重启状态。
CR5213/B/C/D/E/T 高精度恒流/恒压原边QR PWM功率开关 V1.6 8/12 特性曲线及波形 （VDD=20V, TA=25℃ 除了另作说明） 。 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 11.6 11.8 12.0 12.2 12.4 UVLO _OFF (V) Temperature ( UVLO _OFF vs Temperature -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0 UVLO _ON (V) Temperature ( UVLO _ON vs Temperature -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 I ST Temperature ( I ST vs Temperature -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 760 780 800 820 840 860 880 900 I OP Temperature ( I OP vs Temperature -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 400 420 440 460 480 500 520 540 V TH_OC (mV) Temperature ( V TH_OC vs Temperature -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 1.94 1.96 1.98 2.00 2.02 2.04 V FB_REF (V) Temperature ( V FB_REF vs Temperature
CR5213/B/C/D/E/T 高精度恒流/恒压原边QR PWM功率开关 V1.6 9/12 封装信息 SOP-7L 符号 毫米 最小 典型 最大 A- - 1 . 7 5 A1 0.10 - 0.225 A2 1.30 1.40 1.50 A3 0.60 0.65 0.70 b0 . 3 9 - 0 . 4 7 b1 0.38 0.41 0.44 c0 . 2 0 - 0 . 2 4 c1 0.19 0.20 0.21 D4 . 8 0 4 . 9 0 5 . 0 0 E5 . 8 0 6 . 0 0 6 . 2 0 E1 3.80 3.90 4.00 e1 . 2 7 B S C h0 . 2 5 - 0 . 5 0 L0 . 5 0 -0 . 8 0 L1 1.05REF θ˚ 0° - 8°
CR5213/B/C/D/E/T 高精度恒流/恒压原边QR PWM功率开关 V1.6 10/12 封装信息 DIP-7L 符号 毫米 最小 典型 最大 A 3.60 3.80 4.00 A1 0.51 - - A2 3.20 3.30 3.40 A3 1.55 1.60 1.65 b0 . 4 4-0 . 5 2 b1 0.43 0.46 0.49 B1 1.52REF c0 . 2 5-0 . 2 9 c1 0.24 0.25 0.26 D 9.15 9.25 9.35 E1 6.25 6.35 6.45 e2 . 5 4 B S C eA 7.62REF eB 7.62 - 9.30 eC 0 - 0.84 L3 . 0 0- -
CR5213/B/C/D/E/T 高精度恒流/恒压原边QR PWM功率开关 V1.6 11/12 印章信息 产品 logo CR 5213 产品型号 CR 系列产品 AABBCCC 内控编码 订购信息 产品型号 封装类型 包装材质 一盘 一盒 一箱 CR5213 SOP-7L 编带 4000 24000 48000 产品最小订购量为 48000 片，即一箱的芯片数量。 印章信息 产品 logo CR 5213C 产品型号 CR 系列产品 AABBCCC 内控编码 订购信息 产品型号 封装类型 包装材质 一盘 一盒 一箱 CR5213C SOP-7L 编带 4000 24000 48000 产品最小订购量为 48000 片，即一箱的芯片数量。 印章信息 产品 logo CR 5213D 产品型号 CR 系列产品 AABBCCC 内控编码 订购信息 产品型号 封装类型 包装材质 一盘 一盒 一箱 CR5213D SOP-7L 编带 4000 24000 48000 产品最小订购量为 48000 片，即一箱的芯片数量。
CR5213/B/C/D/E/T 高精度恒流/恒压原边QR PWM功率开关 V1.6 12/12 印章信息 产品 logo CR 5213E 产品型号 CR 系列产品 AABBCCC 内控编码 订购信息 产品型号 封装类型 包装材质 一盘 一盒 一箱 CR5213E SOP-7L 编带 4000 24000 48000 产品最小订购量为 48000 片，即一箱的芯片数量。 印章信息 产品 logo CR 5213T 产品型号 CR 系列产品 AABBCCC 内控编码 订购信息 产品型号 封装类型 包装材质 一管 一盒 一箱 CR5213T DIP-7L 料管 50 2000 20000 产品最小订购量为 2000 片，即一盒的芯片数量。