PN6006 200V高耐压电动车控制芯片-骊微电子.pdf

PN6006 Chipown Rev. 1.0 1/9 固定固定 5V 输出的输出的 200V 高耐压非隔离高耐压非隔离 DC-DC 转换器转换器 概述概述 PN6006集成PFM控制器及200V高雪崩能力智能 功率MOSFET，用于外围元器件极精简的小功 率非隔离开关电源。PN6006内置200V高压启动 与自供电模块，实现系统快速启动、超低待 机、自供电功能。 该芯片提供了完整的智能化保护功能，包括过 载保护，欠压保护，过温保护。另外PN6006的 降频调制技术有助于改善EMI特性。 封装封装/订购信息订购信息 SOP7 VDD NC FBSW SW GND NC 订购代码订购代码 封装封装 PN6006SS-A1 SOP7 特性特性 内置200V高雪崩能力智能功率MOSFET 内置高压启动和自供电电路 适用于Buck、Buck-Boost架构 输出电压固定为5V SOP7半封闭式稳态输出电流500mA 36VDC 改善EMI的降频调制技术 优异的负载调整率和工作效率 全面的保护功能 过载保护（OLP） 欠压保护（UVLO） 过温保护 (OTP) 应用领域应用领域 电动车控制器 车载设备 典型电路典型电路 DC 25120V DC GND COMP HV Start Block Gate Driver SUPPLY &UVLO VDD SW PN6006FB OUTPUT + - PWM Block OTP + -GND CFB 深圳市骊微电子芯朋微一级代理商w w w .s z l w t e ch .co m 现货TEL:13808858392 杜S PN6006 Chipown Rev. 1.0 2/9 管脚定义管脚定义 管脚名管脚名 管脚标号管脚标号 管脚功能描述管脚功能描述 VDD 1 芯片电源脚 NC 2, 4 空脚 FB 3 输出反馈引脚 SW 5,6 高压MOSFET漏极脚 GND 7 地 典型功率典型功率 产品型号产品型号 输入电压输入电压 稳态功率稳态功率(1) PN6006 25-120VDC 2.5W(5V500mA) 备注： 1. 稳态功率在半封闭式 75 C 环境下测试(Buck/Buck-boost 应用)，持续时间大于 2 小时。 功能框图功能框图 56 HV Startup SW Supply &UVLO Gate Driver OTP CV FB Sample EA 7GND Logic OLP Comp REF 1 VDD 3 OCP Rg 20V FAULT PN6006 深圳市骊微电子芯朋微一级代理商w w w .s z l w t e ch .co m PN6006 Chipown Rev. 1.0 3/9 极限工作范围极限工作范围 VDD脚耐压.-0.335V SW脚耐压.-0.3200V FB脚耐压.-0.37V 结工作温度范围.-40150 C 存储温度范围.-55150 C 管脚焊接温度 （10秒）.260 C 封装热阻JC （SOP7）.40 C /W 人体模式ESD 能力(1)（HBM）. 6kV 空气模式 ESD 能力(2).8kV 漏极脉冲电流（Tpulse=100us）.3A 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。 2.此项测试条件为静电测试仪对芯片引脚直接放电，企业内部标准，结果仅供参考。 电气特性电气特性 (TA= 25 C，VDD=11V, 除非另有说明。) 参数参数 符号符号 条件条件 最小值最小值 典型值典型值 最大值最大值 单位单位 功率部分功率部分 功率管耐压 BVDSS ISW=250uA, TJ=25 C 200 250 V 关态漏电流 IOFF Vsw =200V, TJ=25 C 10 20 50 uA 功率管导通电阻 RDS(on) ISW=400mA , TJ=25 C 3 启动电压 VSW_START VDD=VDDon - 1V 20 V VDD 电压部分电压部分 VDD启动阈值电压 VDDon 12 13.5 15 V VDD欠压保护阈值电 压 VDDoff 10 11 12 V VDD回差 VDDhys2.5 V VDD钳位保护电压 VDDclamp 16 20 23 V VDD 电流部分电流部分 启动管充电电流 IDDchVDD=6V -2.5mA 静态电流 IDD0 VDD=11V 80 120 220 uA 工作电流 IDD1 VDD=15V 220 480 600 uA 内部电流检测内部电流检测 尖峰电流限流值 Ilimit 0.9 1.1 1.3 A 过流检测前沿消隐时间 TLEB 300 ns 反馈输入反馈输入 最小关断时间 Toffmin 5.5 6.5 7.5 us 最大开启时间 Tonmax 10 15 20 us 反馈基准电压 VREF 4.8 5.0 5.2 V OLP触发反馈基准电压 VREF_OLP 3.6 V OLP触发延迟时间 TOLP 50 ms 过温保护过温保护 过温保护温度 TSD 135 150 C 过温保护回差 THYST 30 C 深圳市骊微电子芯朋微一级代理商w w w .s z l w t e ch .co m PN6006 Chipown Rev. 1.0 4/9 特性曲线特性曲线 -50-250255075100125150 180 210 240 270 300 330 360 BVDSS (V) Junction Temperture() (a) BVDSS VS Tj -50-250255075100125150 0 2 4 6 8 10 RDS(ON) () Junction Temperture() (b) RDS(ON) VS Tj -50-250255075100125150 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 VDDon (V) Junction Temperature() (c) VDDON VS Tj -50-250255075100125150 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 VDDchoff (V) Junction Temperature() (d) VDDOFF VS Tj -50-250255075100125150 4.96 4.98 5.00 5.02 5.04 VREF (V) Junction Temperture() (e) VREF VS Tj -50-250255075100125150 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 Toffmin (ms) Junction Temperture() (f) Toffmin VS Tj 深圳市骊微电子芯朋微一级代理商w w w .s z l w t e ch .co m PN6006 Chipown Rev. 1.0 5/9 功能描述功能描述 PN6006集成PFM控制器及200V高雪崩能力智能 功率MOSFET，用于外围元器件极精简的小功 率非隔离开关电源，输出电压为5V。PN6006内 置高压启动与自供电模块，实现系统快速启 动、超低待机、自供电功能。该芯片提供了完 整的智能化保护功能，包括过载保护，欠压保 护，过温保护。另外PN6006的降频调制技术有 助于改善EMI特性。 1. 高压启动高压启动 在启动阶段，内部高压启动管提供IDDch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；当VDD电压降低到VDDOFF， 芯片继续工作，但内部高压启动管再次提供 2.5mA电流对外部VDD电容进行充电；从而实 现芯片自供电。 2. 恒压工作模式恒压工作模式 芯片通过FB管脚对输出进行电压采样，当FB电 压低于内部基准电压，芯片开启集成的高压功 率管，对储能电感充电，当电感电流达到内部 基准电流IPEAK，芯片关闭集成的高压功率 管，由系统二极管对储能电感续流。图1-1和图 1-2分别给出连续模式（CCM）和非连续模式 （DCM）下系统关键节点工作波形。同时芯片 集成负载补偿功能，可以提高恒压精度，实现 较好的负载调整率。 DMOS DIODE Iout IL Ipeak Vout VRF VREF DMOS DIODE Iout IL Ipeak Vout VREF Dead Time VRF 图1-1 连续模式下工作波形 DMOS DIODE Iout IL Ipeak Vout VRF VREF DMOS DIODE Iout IL Ipeak Vout VREF Dead Time VRF 图1-2 非连续模式下工作波形 3. PFM调制调制 芯片工作在PFM模式，同时内部设置IPEAK随 芯片工作频率FSW降低而降低，芯片开关周期 每增大1us，Ipeak降低约12mA。由于芯片内置 采样，最大Ipeak固定，当输出电压和输出电流 固定时，电感感量是唯一调制工作频率的参 数。 4. 软启动软启动 为了避免非隔离系统启动阶段因进入深度CCM 模式，带来较大电流尖峰。PN6006设置软启动 功能，在启动前10ms，最高开关频率降低为 25%，在启动10ms到15ms，最高开关频率降低 为 50% 。 同 时 芯 片 设 计 较 小 的 LEB 时 间 （300ns）,以降低LEB时间内能量大小，以避免 系统启动时的高电流尖峰。 5. 智能保护功能智能保护功能 PN6006集成全面的保护功能，包括：过载保 护、过温保护、FB异常保护、VDD欠压保护功 能，并且这些保护具有自恢复模式。 过载保护-当FB检测到电压低于3.6V，且持 续50ms触发过载保护，芯片重启。 过温保护-当芯片结温超过150，芯片进入 过温保护状态，输出关闭，当芯片结温低于120 度，芯片重新启动。 FB异常保护-芯片软启动结束后，如果FB电 位仍低于150mV，则判定为FB异常短路，芯片 重启；同时在芯片启动阶段会检测FB是否与 VDD短路，如发生短路则芯片无法启动。 VDD欠压保护-当芯片VDD电压低于11V， 芯片重新启动。另外芯片异常自恢复的时间可 通过VDD电容调整，VDD电容越大，自恢复时 间越长。 深圳市骊微电子芯朋微一级代理商w w w .s z l w t e ch .co m PN6006 Chipown Rev. 1.0 6/9 典型应用电路典型应用电路 D3 SW SW VDDGND EC2 10uF/250V C1 SS2150 D2 M7(1N4007) 4.7uF/25V EC4 470uF/10V 5V0.5A GND 100uH 10*12 U1 PN6006 NC (SMD) 25-120V GND L2 R1 1K FB NC 105(0805) C2 1 外围参数选择参考外围参数选择参考 为了获得更佳的 PN6006系统性能，建议遵守以下规则： 1.FB电容 C1应放置在距离 FB引脚和 GND引脚最近的地方。 深圳市骊微电子芯朋微一级代理商w w w .s z l w t e ch .co m PN6006 Chipown Rev. 1.0 7/9 封装信息封装信息 封装外形尺寸封装外形尺寸SOP7 尺寸尺寸 符号符号 最小值最小值 (mm) 最大值最大值 (mm) 尺寸尺寸 符号符号 最小值最小值 (mm) 最大值最大值 (mm) A 1.350 1.750 E 5.800 6.200 A1 0.100 0.250 E1 3.800 4.000 A2 1.350 1.550 e 1.27(BSC) b 0.330 0.510 L 0.400 0.800 c 0.170 0.250 0 8 D 4.700 5.100 表层丝印表层丝印 封装封装 PN PN6006 YWWXXXXX SOP7 备注：Y：年份代码；WW：周代码；XXXXX：内部代码 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。 深圳市骊微电子芯朋微一级代理商w w w .s z l w t e ch .co m PN6006 Chipown Rev. 1.0 8/9 编带和卷轴信息编带和卷轴信息 SOP7 Package A (mm) T (mm) T1 (mm) H (mm) C (mm) D (mm) d (mm) A0 (mm) B0 (mm) K0 (mm) 330 1.0 2.6 +1/-0 12.4 +1/-0 100 0.5 12.00 +0.5/-0.2 17.70 0.40 1.9 0.40 6.40 0.1 5.4 0.1 2.1 0.1 W (mm) F (mm) E1 (mm) P0 (mm) P1 (mm) P2 (mm) D0 (mm) D1 (mm) Pin 1 Quadrant 12.00 0.3 5.50 0.1 1.75 0.10 4.00 0.10 8.0 0.1 2.0 0.05 1.5 +0.1/-0 1.55 +0.25/-0 UL 备注： 1. 此制图可以不经通知进行调整； 2. 所有尺寸是毫米公制的标称值； 3. 此制图并非按严格比例，且仅供参考。客户可联系芯朋销售代表获得更多细节； 4. 此处举例仅供参考。 深圳市骊微电子芯朋微一级代理商w w w .s z l w t e ch .co m PN6006 Chipown Rev. 1.0 9/9 重要声明重要声明 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。 深圳市骊微电子芯朋微一级代理商w w w .s z l w t e ch .co m