PN8141

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www.chipown.com 无锡芯朋微电子股份有限公司 Rev. 1.2 1/8 超低待机功耗的交直流转换芯片 概述 PN8141 内部集成了脉宽调制控制器和功率 MOSFET，专用于高性能、外围元器件精简的 交直流转换开关电源。 该芯片提供了极为全面和性能优异的智能化保 护功能，包括周期式过流保护（外部可调）、 过载保护、过压保护、CS短路保护、软启动功 能。通过Hi-mode、Eco-mode、Burst-mode的三 种脉冲功率调节模式混合技术和特殊器件低功 耗结构技术实现了超低的待机功耗、全电压范 围下的最佳效率。良好的 EMI表现由频率调制 技术和Soft Driver技术充分保证。 该芯片还内置智能高压启动模块。 PN8141为需 要超低待机功耗的高性价比反激式开关电源系 统提供了一个先进的实现平台，非常适合智能 电表、Eur2.0、能源之星的应用。 封装/订购信息 CS GND COMP VDD SW SW DIP7 BR 订购代码 封装 PN8141NS-A2 DIP7 特性  内置650V高雪崩能力的功率MOSFET  Hi-mode（100kHz PWM）  Eco-mode（动态PFM）  Burst-mode （25kHz间歇工作模式）  改善EMI的频率调制技术  空载待机功耗<25mW @230VAC  软启动技术  输入电压检测功能  内置高压启动电路  内置线电压补偿和斜坡补偿  优异全面的保护功能  过温保护（OTP）  过载保护（OLP）  外部电阻可调式周期过流保护（OCP）  过压保护（OVP）  CS短路保护 应用领域  开关电源适配器  白色家电、个人电脑、音响等辅助电源  机顶盒电源 典型电路 CSCOMP SnubberAC 85~265V DC Output HV Start Block Gate Driver SUPPLY &UVLO VDD SW PN8141 OVP Block OLP Block FB Block GND OCP PWM Logic PWM REF Line CS Short OTP Block Freq JitterOSC BR Block BR

www.chipown.com 无锡芯朋微电子股份有限公司 Rev. 1.2 2/8 管脚定义 管脚名 管脚标号 管脚功能描述 CS 1 电流检测引脚 BR 2 AC输入电压检测引脚 GND 3 地 COMP 4 反馈引脚 VDD 5 工作电压输入引脚 SW 6，7 高压MOSFET引脚，跟变压器初级相连 典型功率 产品型号 输入电压 密闭式(1) 开放式(1) PN8141 85-265 VAC 12W 18W 备注： 1. 1.典型功率在密闭环境 45℃和开放式 45℃环境下测试。 功能框图 UVLO&VINTBGR&BIAS VDD OVP Softstart LEB OLP Vline Compensation PWM Slope Compensation 1/Avcs Q Q SET CLR S R R S Q CS COMP DRV SW Multi Mode Control OTP Jitter HV Start Oscillator OCP Logic Control CS VDD GND SW PWM CS_Short VRF BR BR Check Block BR_Check BR_Check

www.chipown.com 无锡芯朋微电子股份有限公司 Rev. 1.2 3/8 极限工作范围 CS,BR,COMP 脚工作电压耐压………-0.3~5.5V 备注： 1. 产品委托第三方严格按照芯片级ESD 标准(ANSI/ESDA/JEDEC JS-001-2017)中的测试方式和流程进行测试。 电气特性 (TA= 25°C,VDD=18V, 除非另有说明。) 参数 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 功率部分 功率管耐压 BVDSS ISW =250uA, TJ = 25°C 650 V 关态漏电流 IOFF VSW = 650 V, VCOMP = GND 20 35 70 uA 功率管导通电阻 RDS(on) ISW= 1A, TJ = 25°C 3.6 Ω 工作电压部分 启动电压 VSW_START 60 V 启动管充电电流 IDD_CH VSW = 105V, VCOMP = GND, VDD = 11.8 V -1.5 mA 工作电压范围 VDD After turn-on 9 29.5 V VDD工作保护电压 VDD ovp VCS = 0 V , VCOMP = 2V, Ramp up VDD until gate is off 30 32 34 V 欠压锁存退出 VDD on VCOMP = GND 15 16 18 V 欠压锁存进入 VDD off VCOMP = GND 7 8 9 V VDD维持电压 VDDhold 8 9 11 V 工作电流部分 静态工作模式电流 IDD0 VDD= 18V,VCOMP = GND 1.2 mA 正常工作模式电流 IDD1 VDD= 18V, VCOMP = 2V 1 3.0 mA 保护状态工作电流 IDD_FAULT 600 uA 欠压状态工作电流 IDD_OFF VDD= 6V 150 500 uA COMP 部分 开环电压 VCOMP open 4 4.7 5.5 V 输入阻抗 ZCOMP 16 24 32 kΩ 过载保护阈值 VCOMP_OLP 4.3 V Eco工作模式阈值 VCOMP_ECO Voltage falling when frequency decrease 2.2 V Eco结束阈值 VCOMP_ECO_EXT 1.7 V 间歇工作模式阈值 VCOMP_bm Voltage falling 1.12 V 间歇工作模式滞回阈值 VCOMP_bm_hys Voltage rising 1.22 V

www.chipown.com 无锡芯朋微电子股份有限公司 Rev. 1.2 4/8 参数 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 COMP短路电流 ICOMP VCOMP = GND -200 uA 过载保护延迟时间 Td_olp 60 ms 采样比 Avcs 3.3 V/V 电流检测部分 软启动时间 TSS 8 ms 最小导通时间 TON_MIN 500 ns 关断延迟时间 Td 150 ns 前沿消隐时间 T LEB 350 ns 限流保护阈值 Vth_OC 0.7 0.78 0.86 V 限流箝位电压 Vocp_clamping 0.81 0.9 0.99 V 次级二极管短路保护阈值 V2nd_OCP 1.6 1.7 1.8 V 振荡器部分 开关频率 FOSC VDD =工作电压范围， VCOMP = 2 V 90 100 110 kHz 频率抖动范围 FD ±5 kHz 调制频率 FM 270 Hz 最大占空比 DMAX 70 80 90 % 间歇模式工作频率 FBurst 21.5 25 kHz BR检测部分 BR开启电压 VBR_IN 0.65 0.7 0.75 V BR欠压 VBR_OUT 0.55 0.6 0.65 V BR欠压保护延迟 TD_BR 27 ms BR功能屏蔽电压 VBR_DIS 0.1 V 过温保护部分 过温保护温度 TSD 135 150 ° C 过温保护滞回温度 THYST 20 ° C

www.chipown.com 无锡芯朋微电子股份有限公司 Rev. 1.2 5/8 功能描述 1. 启动 在启动阶段，内部高压启动管提供 1.5mA电流 对外部VDD电容进行充电。当 VDD电压达到 VDDon ，芯片开始工作；高压启动管停止对 VDD电容充电。启动过程结束后，变压器辅助 绕组对 VDD电容提供能量。如果异常情况发 生，芯片会进入自动保护并重新启动。 2. 软启动 启动阶段，漏极的最大峰值电流限制逐步的提 高；可以大大减小器件的应力，防止变压器饱 和。软启动时间典型值为8ms。 3. 输出驱动 PN8141采用特有的驱动技术。驱动能力太弱会 使得较高的开关损耗，驱动太强则容易出现 EMI问题。PN8141采用优化的图腾柱结构，通 过合理的输出驱动能力以及死区时间，得到较 好的EMI特性和较低损耗 4. 振荡器 PN8141的振荡频率固定在100 kHz，无需外围电 路进行设置。它特有的频率抖动技术，可改善 EMI特性。 5. 反馈控制 PN8141是电流模式控制芯片。反馈脚电压跟电 流采样脚CS电压比较从而控制占空比。 6. 输入电压检测 PN8141 内置了Brown in/out 检测功能，在整流 桥后通过分压电阻连接到BR脚，系统启机后芯 片会将BR脚电压与内部基准比较，低于内部基 准时芯片没有开关输出，反之亦然。在一些不 需要BR功能的场合将BR脚直接接地即可屏蔽该 功能。 7. 过载保护 负载电流超过预设定值时，系统会进入过载保 护；在异常情况下，可对系统进行保护。当 VCOMP电压超过4.3V，经过固定 60ms的延迟时 间，开关模式停止。 8. 间歇工作模式 PN8141进入间隙工作模式以减小待机功耗。当 负载减轻，反馈电压减小；当 COMP脚电压小 于VCOMP_bm（典型1.12V），芯片进入间歇工作 模式，功率管关断。当 COMP脚超过VCOMP_bm 100mV，开关管可再次导通。这种频率控制可 消除任意负载条件下的音频噪声。 9. 可调过流保护 PN8141含有逐周期过流保护。开关电流可通过 电流检测电阻检测，并可通过设定Rcs电阻进行 过流保护点的调节。 10. 降频工作模式 PN8141提供降频工作模式，通过检测 COMP脚 电压，在轻载和空载条件下降低开关频率以提 高轻载效率。当 COMP脚电压小于 VCOMP_ECO （典型2.2V），芯片进入降频工作模式，开关 频率随负载降低而降低，直至最小频率25kHz。 11. 线电压补偿 PN8141提供输出过流线性补偿，在全电压范围 内实现恒定输出功率限制。 12. 斜坡补偿 PN8141提供斜坡补偿，将电压锯齿信号叠加在 采样电流信号上，用于改善系统闭环稳定性。 13. 过温保护 功率MOSFET和控制芯片集成在一起，使得控 制电路更易于检测 MOSFET的温度。当温度超 过150°C，芯片进入过温保护状态。 14. CS短路保护 PN8141提供CS短路保护功能。若系统起机前， CS电阻短路，芯片进入CS短路保护状态。在异 常情况下，可对系统进行保护。

www.chipown.com 无锡芯朋微电子股份有限公司 Rev. 1.2 6/8 典型应用电路 N L PN8141 CS GND VDDCOMP SW SW Vout GND BR EC1 外围参数选择参考 为了获得更佳的PN8141 系统性能，请务必遵守以下规则： 1. VDD 电容EC1 尽可能近的靠近IC。

www.chipown.com 无锡芯朋微电子股份有限公司 Rev. 1.2 7/8 封装信息 封装外形尺寸DIP7 尺寸 符号 最小 （mm） 标准 （mm） 最大 （mm） 尺寸 符号 最小 （mm） 标准 （mm） 最大 （mm） A1 0.51 - - D 9.15 9.25 9.35 A3 1.55 1.60 1.65 e 2.54BSC b 0.44 - 0.52 eA 7.62REF B1 1.52REF eC 0 - 0.84 c 0.25 - 0.29 L 3.00 - - 表层丝印 封装 PN PN8141 YWWXXXXX DIP7 备注: 1. 此制图可以不经通知进行调整； 2. 器件本体尺寸不含模具飞边。

www.chipown.com 无锡芯朋微电子股份有限公司 Rev. 1.2 8/8 重要声明 无锡芯朋微电子股份有限公司保留更改规格的权利，恕不另行通知。无锡芯朋微电子股份有限公司对 任何将其产品用于特殊目的的行为不承担任何责任，无锡芯朋微电子股份有限公司没有为用于特定目 的产品提供使用和应用支持的义务。无锡芯朋微电子股份有限公司不会转让其专利许可以及任何其他 的相关许可权利。