ST ISA020V1 User Manual

STEVAL-ISA020V1

3.5 W battery charger demonstration board based on the VIPer12AS-E and TSM101

Data Brief

Features

Input voltage:

VIN: 88 - 264 Vac

frequency: 50-60 Hz

Output voltages:

VOUT = 0 to 7 V

IOUT = 0.5 A

Output signal: low battery check

Description

STEVAL-ISA020V1

The STEVAL-ISA020V1 battery charger demonstration board utilizes an AC-DC single output converter with approximately 3.5 W of power capability.

The simple and cost-effective design is based on the Viper12AS-E low power off-line SMPS primary switcher for power conversion, and the TSM101 voltage and current controller for monitoring the battery charge level.

July 2008

Rev 1

1/6

For further information contact your local STMicroelectronics sales office.

www.st.com

ST ISA020V1 User Manual

2/6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Circuit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R5

10R

D2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

diagram Schematic .1 Figure

and schematic Circuit

layout PCB and schematic

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

C3

 

 

 

 

D3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LL4148

10uF

 

U3A

 

 

LL4148

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vout

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50V

 

SFH617A-3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KME

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

P3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0..6.9V/0.5A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R8

 

 

C10 100nF

 

R10

1k

 

R12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.2k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T1C

 

 

 

220R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 8

9.7uH

 

 

 

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 turns

 

 

 

 

U2

 

8

TSM101CD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vout

 

 

 

 

0.35 TEX-E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vref

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C12

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

+

1

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1nF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500V

 

 

 

 

 

 

 

C9

 

 

 

-

 

 

 

10uF

 

 

 

 

 

 

 

 

Y1

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50V

 

 

R1

 

 

L1

 

 

 

 

 

V+

 

 

C4

 

100nF

 

 

 

 

 

R11

 

 

KME

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PCB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C6

 

 

 

 

 

 

220uF

 

 

 

Vref

 

 

 

 

 

 

10k

 

 

 

 

 

88...264V~

 

10R

 

 

330uH

 

 

 

 

 

2

6

 

35V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

3W

~

D1

190mA

 

 

100pF

 

 

 

 

LXY

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

P5

 

 

P1

1

L

 

S250

BC

 

 

500V

 

 

T1A

 

 

 

 

 

R9

 

+

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Charge

 

 

L

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

3.1mH

T1D

 

 

 

 

1k

R14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

160 turns

3.0uH

 

 

 

 

 

820R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R13

 

 

 

 

 

 

250VAC

 

 

 

 

 

 

0.18 CuL

5 turns

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

C2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

layout

 

N

 

~

0.5A

C1

+

R3

 

 

 

 

 

0.35 TEX-E

 

 

 

 

 

5

3

4

 

 

C11

1.8k

 

 

 

 

 

 

 

 

+

4.7uF

4.7uF

100R

 

 

 

1

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100nF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

400V

 

400V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KMG

 

KMG

 

 

 

EF16

 

D5

 

 

 

 

 

R15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AL = 120nH

STPS160A

 

 

 

 

220R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gap = 0.22mm

60V 1A

 

 

 

 

 

220R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

P4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R17

1R

 

 

 

 

 

GND

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 7 6

5

 

 

VDD

 

 

 

R20

 

 

R18

1R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Drain4 Drain3

Drain2

Drain1

4

U3B

 

 

 

22R

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VDD

SFH617A-3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

T1B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

C5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Source2

 

 

 

 

R21

 

 

 

35uH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

10uF

 

 

17 turns

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FB

 

4.7k

 

 

50V

 

 

0.18 CuL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KME

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 1 Source1

VIPer12AS

 

C8

 

 

D7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22nF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AM00644v1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

LL4148

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

STEVAL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ISA020V1-

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