P A T E N T P E N D I N G LIN D O C #: 1570
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LX1570/1571 |
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PHASE MODULATED AC SYNCHRONOUS SECONDARY-SIDE CONTROLLER |
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T H E I N F I N I T E P O W E R O F I N N O V A T I O N |
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P R E L I M I N A R Y D A T A S H E E T |
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D E S C R I P T I O N |
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K E Y F E AT U R E S |
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The LX1570/71 series of controller ICs are |
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approach a certain maximum duty cycle, lim- |
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p REPLACES COSTLY MAG-AMP CORES WITH |
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A LOW ON-RESISTANCE MOSFET |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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designed to provide all control functions in |
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ited by the minimum delay and the mag- |
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p LOOK-AHEAD SWITCHINGTM ENSURES |
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a secondary-side regulator for isolated auxil- |
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netic BH loop characteristic of the Mag Amp |
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SWITCH TURN ON BEFORE THE AC INPUT |
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iary or secondary power supplies. |
Auxiliary |
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core. |
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This forces an increase in the size of |
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TO ACHIEVE 100% ENERGY TRANSFER |
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or secondary-side controllers are used in a |
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the main transformer as well as the output |
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p LOWER OVERALL SYSTEM COST |
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variety |
of applications including |
multiple |
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inductor, resulting in higher overall system |
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p LOWER PEAK CURRENT STRESS ON THE |
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output off-line power supplies, commonly |
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cost. |
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The LX1570/71 eliminates all the |
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PRIMARY SWITCH |
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found in desktop computers, as well as tele- |
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disadvantages of the Mag Amp approach |
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p ALLOWS HIGHER OPERATING FREQUENCY |
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communications applications. Although they |
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as well as improving system perfor- |
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AND SMALLER OUTPUT INDUCTOR |
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can be used in all secondary output applica- |
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mance and reducing overall system cost. |
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p EASY SHORT-CIRCUIT PROTECTION |
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tions requiring precision regulation, they are |
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The LX1570/71 is a current mode control- |
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mainly optimized for outputs delivering more |
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ler IC that controls the duty cycle of a switch |
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p CURRENT MODE APPROACH ACHIEVES |
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than 3A current where standard three-termi- |
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in series with the secondary AC output of |
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EXCELLENT DYNAMIC RESPONSE |
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nal regulators lack the desired efficiency. For |
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the power transformer in buck-derived ap- |
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these applications, the Mag Amp regulators |
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plications, such as forward or bridge topolo- |
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A P P L I C AT I O N S |
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have traditionally been used. However, Mag |
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gies. |
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It offers features such as 100% duty |
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Amps have several disadvantages. |
First, be- |
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cycle operation for maximum energy trans- |
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■ SECONDARY-SIDE REGULATOR IN OFF-LINE |
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cause they have to withstand the maximum |
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fer, pulse-by-pulse and hiccup current limit- |
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POWER SUPPLIES |
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input voltage during a short-circuit condition, |
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ing with long off-time between the cycles |
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■ COMPUTER POWER SUPPLIES, 3.3V OUTPUT |
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they are "over designed", typically by 2 times, |
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for reduced power dissipation, high-fre- |
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FOR NEW LOW-VOLTAGE PROCESSORS |
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increasing the cost and size of the power |
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quency operation for smaller magnetics, soft- |
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AND MEMORIES |
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supply. |
Second, Mag Amps are inherently |
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start, and current mode control for excel- |
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■ TELECOMMUNICATION AND MILITARY |
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leading edge modulators, so they can only |
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lent dynamic response. |
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DC/DC CONVERTERS |
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P R O D U C T H I G H L I G H T |
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A VA I L A B L E OP T I O N S P E R P A R T # |
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Aux Output |
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Part # |
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C.L. |
C.S. |
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Application |
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12V/8A |
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Threshold |
Option |
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LX1570 |
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Resistive |
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Output |
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-0.2V |
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Currents |
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Output |
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1V |
Transformer |
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Currents |
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OUT |
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C.S. |
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DRV |
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VFB |
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LX1571 |
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CT |
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S.S. |
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GND |
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|
PA C K A G E O R D E R I N F O R M AT I O N |
|
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Plastic DIP |
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Plastic SOIC |
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Ceramic DIP |
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TA (°C) |
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M |
DM |
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Y |
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|
8-pin |
|
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|
8-pin |
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8-pin |
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|||||||||||
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0 to 70 |
|
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LX157xCM |
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LX157xCDM |
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-40 to 85 |
|
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LX157xIM |
|
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LX157xIDM |
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— |
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|
-55 to 125 |
|
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— |
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LX157xMY |
|
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|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Copyright © 1997
Rev. 0.9.3 1/97
Note: All surface-mount packages are available in Tape & Reel.
Append the letter "T" to part number. (i.e. LX157xCDMT)
F O R F U R T H E R I N F O R M AT I O N C A L L ( 7 1 4 ) 8 9 8 - 8 1 2 1
11861 WESTERN AVENUE, GARDEN GROVE, CA. 92841 |
1 |
P R O D U C T D A T A B O O K 1 9 9 6 / 1 9 9 7
LX1570/1571
PHASE MODULATED AC SYNCHRONOUS SECONDARY-SIDE CONTROLLER
P R E L I M I N A R Y D A T A S H E E T
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS |
(Note 1) |
|
Supply Voltage (VCC) .................................................................................................... |
40V |
|
Digital Inputs ....................................................................................................... |
-0.3 to 7V |
|
Output Peak Current Source (500nS) ........................................................................... |
1A |
|
Output Peak Current Sink (500nS)................................................................................ |
1A |
Note 1. Exceeding these ratings could cause damage to the device. All voltages are with respect to Ground. Currents are positive into, negative out of the specified terminal.
THERMAL DATA
M PACKAGE:
THERMAL RESISTANCE-JUNCTION TO AMBIENT, θJA |
95°C/W |
DM PACKAGE: |
|
THERMAL RESISTANCE-JUNCTION TO AMBIENT, θJA |
165°C/W |
Y PACKAGE: |
|
THERMAL RESISTANCE-JUNCTION TO AMBIENT, θJA |
130°C/W |
Junction Temperature Calculation: TJ = TA + (PD x θJA). |
|
The θJA numbers are guidelines for the thermal performance of the device/pc-board system. |
|
All of the above assume no ambient airflow. |
|
PACKAGE PIN OUTS
S.S. |
|
1 |
8 |
|
CT |
|
|
||||
VFB |
|
2 |
7 |
|
VCC |
|
|
||||
|
|
||||
COMP |
|
3 |
6 |
|
OUT DRV |
|
|
||||
C.S. |
|
4 |
5 |
|
GND |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
M & Y PACKAGE
(Top View)
S.S. |
|
|
|
1 |
8 |
|
|
CT |
|
|
|
|
|||||
VFB |
|
|
|
2 |
7 |
|
|
VCC |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|||||
COMP |
|
|
|
3 |
6 |
|
|
OUT DRV |
|
|
|
|
|||||
C.S. |
|
|
|
4 |
5 |
|
|
GND |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DM PACKAGE
(Top View)
|
|
L X 1 5 7 1 B L O C K D I A G R A M |
|
|
|
|||
|
2.5V |
|
|
Minimum |
|
|
|
|
|
|
|
0.25V |
Current Comp |
PWM Latch |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
R |
Q |
OUT DRV |
|
|
|
Error Amp |
|
|
|
6 |
|
|
S.S. |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2R |
C.S. Comp |
S |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||
VFB |
2 |
1V |
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
COMP 3 |
|
|
Current Mode |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.5V |
|
|
|
C.S. 4 |
|
1.5V |
Hiccup Comp |
|
|
|
||
|
0.5V |
Voltage Hiccup |
|
|
|
2.5V |
|
|
|
|
Comp. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
REF |
|
|
|
|
|
|
Voltage Mode Hiccup |
|
5V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Internal |
|
|
|
|
|
|
|
|
Bias |
|
|
|
|
|
QUICK |
|
|
|
|
|
|
|
CHG |
CHG |
|
|
|
|
|
|
|
CONTROL |
CONTROL |
LATCH RESET |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CONTROL |
|
|
|
|
CT |
8 |
Timing / Duty Cycle |
|
7 |
VCC |
|
||
|
|
|
Control |
LATCH |
|
6V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
DISCH |
VALLEY |
SET CONTROL |
|
16V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
CONTROL |
THRESHOLD |
|
|
|
|
|
|
|
|
CONTROL |
|
|
5 |
GND |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Q |
R |
|
|
|
|
|
|
|
Q |
S |
|
|
|
|
|
|
|
Hiccup |
|
|
|
|
|
|
|
|
Latch |
|
|
|
|
2 |
|
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Copyright © 1997 |
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Rev. 0.9.3 |
1/97 |
P R O D U C T D A T A B O O K 1 9 9 6 / 1 9 9 7
LX1570/1571
PHASE MODULATED AC SYNCHRONOUS SECONDARY-SIDE CONTROLLER
P R E L I M I N A R Y D A T A S H E E T
E L E C T R I C A L C H A R A C T E R I S T I C S
(Unless otherwise specified, these specifications apply over the ranges TA = -55 to 125ºC for the LX1570M/1571M, TA = -40 to 85ºC for the LX1570I/1571I, and TA = 0 to 70ºC for LX1570C/1571C. VCC = 15V. Typ. number represents TA = 25ºC value.)
Parameter |
|
Symbol |
Test Conditions |
LX1570/1571 |
Units |
||
|
Min. |
Typ. |
Max. |
||||
|
|
|
|
|
|||
Reference Section |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Initial Accuracy |
|
VRI |
TA = 25ºC, measured at F.B pin |
2.475 |
2.500 |
2.525 |
V |
Line Regulation |
|
VRL |
11V < VCC < 25 |
|
|
±1 |
% |
Temp Stability |
|
VRT |
Note 2 |
|
|
±1.5 |
% |
Timing Section |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Initial Accuracy |
|
fO |
CT = , TJ = 25°C, measured at pin 6 |
90 |
100 |
110 |
kHz |
|
|
|
Over Temp, measured at pin 6 |
85 |
100 |
115 |
kHz |
Line Voltage Stability |
|
fOL |
|
|
|
±1 |
% |
Charging Current |
|
ICHG |
|
|
3 |
|
mA |
Discharging Current |
|
IDISCH |
|
|
3.5 |
|
mA |
Leakage Current |
|
ILK |
C.S.INPUT = 1.5V |
|
4 |
|
µA |
Ramp PK to PK |
|
VRPP |
C.S.INPUT = 0V |
|
0.6 |
|
V |
|
|
|
C.S.INPUT = 1.5V (1571), C.S.INPUT = -0.4V (1570) |
|
6 |
|
V |
Error Amp / Soft Start Comp Section |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Transconductance |
|
gm |
|
|
0.005 |
|
µΩ |
Input Bias Current |
|
IB |
|
|
0.1 |
1 |
µA |
Open Loop Gain |
|
AVOL |
|
60 |
70 |
|
dB |
Output Sink Current |
|
IEA(SINK) |
VFB = 2.6V |
200 |
400 |
|
µA |
Output Source Current |
|
IEA(SOURCE) |
VFB = 2.4V |
200 |
400 |
|
µA |
Output HI Voltage |
|
VCOMP-HI |
|
|
5.1 |
|
V |
Output LO Voltage |
|
VCOMP-LO |
|
|
|
0.8 |
V |
Slew Rate |
|
S |
|
|
1 |
|
V/µSec |
Soft-Start Section |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Soft Start Timing Factor |
|
KSS |
|
35 |
50 |
65 |
ms/µF |
Soft Start Discharge Current |
|
ISS-DIS |
|
|
TBD |
|
mA |
Current Sense Section |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Input Range |
LX1570 |
VCSI |
|
|
|
-0.8 |
V |
|
LX1571 |
|
|
-0.3 |
|
6 |
V |
Input Current |
LX1570 |
ICSB |
|
|
|
25 |
µA |
|
LX1571 |
|
|
|
|
1 |
µA |
C.S. Amplifier Gain |
LX1570 |
ACS |
|
-13.5 |
-15 |
-16.5 |
V/V |
|
LX1571 |
|
|
2.7 |
3 |
3.3 |
V/V |
Minimum Current Threshold Voltage |
LX1570 |
VCSMIN |
|
|
-50 |
|
mV |
|
LX1571 |
|
|
|
250 |
|
mV |
C.S. Delay to Driver Output |
|
|
10% Overdrive |
|
100 |
200 |
ns |
C.L. Pulse-By-Pulse Threshold Voltage |
LX1570 |
VCLP |
|
-0.18 |
-0.2 |
-0.22 |
V |
|
LX1571 |
|
|
0.9 |
1 |
1.1 |
V |
C.L. Hiccup Threshold Voltage |
LX1570 |
VCLH |
|
|
-0.3 |
|
V |
|
LX1571 |
|
|
|
1.5 |
|
V |
Voltage Hiccup Threshold |
|
VHCCP |
|
|
2 |
|
V |
Note 2. Although this parameter is guaranteed, it is not 100% tested in production.
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PHASE MODULATED AC SYNCHRONOUS SECONDARY-SIDE CONTROLLER
P R E L I M I N A R Y D A T A S H E E T
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E L E C T R I C A L C H A R A C T E R I S T I C S |
(Con't.) |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Parameter |
|
Symbol |
Test Conditions |
|
LX1570/1571 |
Units |
|
||
|
|
|
|
Min. |
Typ. |
Max. |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
PWM Section |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E.A. Output to PWM Drive Offset |
|
VOFS |
|
|
1.7 |
2.0 |
2.4 |
V |
||
|
Fixed Duty Cycle |
|
D |
|
|
52 |
54 |
56 |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Output Drive Section |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rise / Fall Time |
|
tR / tF |
CL = 1000pF |
|
|
50 |
|
ns |
|
|
|
Output HI |
|
|
VDH |
ISOURCE = 200mA, VCS = 0V, VFB = 2.3V |
|
|
13.5 |
|
V |
|
|
Output LO |
|
|
VDL |
ISINK = 200mA, VCS = 1.2V, VFB = 2.3V |
|
|
0.8 |
|
V |
|
|
Output Pull Down |
|
VDPD |
VCC = 0V, IPULL UP = 2mA |
|
|
1 |
|
V |
||
|
UVLO Section |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Start-Up Threshold |
|
VST |
|
|
15 |
16 |
17 |
V |
|
|
|
Turn Off Threshold |
|
VOFF |
|
|
9 |
10 |
11 |
V |
|
|
|
Hysterises |
|
|
VH |
|
|
5.5 |
6 |
6.5 |
V |
|
|
Supply Current Section |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dynamic Operating Current |
|
IQd |
Out Freq = 100kHz, CL = 0 |
|
|
18 |
30 |
mA |
|
|
|
Start-Up Current |
|
IST |
|
|
|
150 |
250 |
µA |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F U N C T I O N A L P I N D E S C R I P T I O N |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pin |
# Description |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S.S.1 This pin acts as the soft-start pin. A capacitor connected from this pin to GND allows slow ramp up of the NI input resulting in output soft start during start up. This pin is clamped to the internal voltage reference during the normal
operation and sets the reference for the feedback regulator.
VFB |
2 |
This pin is the inverting input of the Error Amplifier. It is normally connected to the switching power supply output |
|
|
through a resistor divider to program the power supply voltage. This pin instead of the NI pin is internally trimed to |
|
|
1% tolerance to include the offset voltage error of the error amp. |
COMP |
3 |
This pin is the Error Amplifier output and is made available for loop compensation. Typically a series R&C network |
|
|
is connected from this pin to GND. |
C.S. |
4 |
A voltage proportional to the inductor current is sensed by an external sense resistor (1570) or current transformer (1571) |
|
|
in series with the return line and is connected to this pin. The output drive is terminated and latched off when this voltage |
|
|
amplified by the internal gain (see option table) exceeds the voltage set by the E.A output voltage. The maximum |
|
|
allowable voltage at this pin during normal operation is -0.8V typ for LX1570 and 6V typ for LX1571. |
GND |
5 |
This pin is combined control circuitry and power GND. All other pins must be positive with respect to this pin, except |
|
|
for C.S pin. |
OUT |
6 |
This pin drives a gate drive transformer which drives the power mosfet. A Schottky diode such as 1N5817 must be |
DRV |
|
connected from this pin to GND in order to prevent the substrate diode conduction. |
VCC |
7 |
This pin is the positive supply voltage for the control IC. A high frequency capacitor must be closely placed and |
|
|
connected from this pin to GND to provide the turn-on and turn-off peak currents required for fast switching of the power |
|
|
Mosfet. |
CT |
8 |
The free running oscillator frequency is programmed by connecting a capacitor from this pin to GND. |
4 |
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Copyright © 1997 |
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Rev. 0.9.3 1/97 |
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