TP11/12 – OSCILLOSCOPE
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FEEDBACK
WITHISOLATION
COMP GNDRT
VCCLM502190 ~ 264 Vac
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LM5021-Q1
LM5021-Q1
VIN VCCOUTRTCSGNDSS
COMP 1 2 3 4 8 7 6 5LM5021-Q1
5GND - Groundreturn.Currentsenseinputforcurrentmodecontrolandover-currentprotection.Currentlimitingisaccomplishedusingadedicatedcurrentsensecomparator.IftheCScomparator6CSICurrentSenseinput.inputexceeds0.5VtheOUTpinswitcheslowforcycle-by-cyclecurrentlimit.CSisheldlowfor90nsafterOUTswitcheshightoblanktheleadingedgecurrentspike.AnexternalresistorconnectedfromRTtoGNDsetstheOscillatortimingresistorpinand7RT/SYNCOoscillatorfrequency.Thispinwillalsoacceptsynchronizationinput.synchronizationpulsesfromanexternalclock.Anexternalcapacitorandaninternal22µAcurrentsource8SSOSoft-start/Hiccuptimesetthesoft-startramp.Thesoft-startcapacitorcontrolsboththesoft-startrateandthehiccupmodeperiod.Copyright©2014,TexasInstrumentsIncorporatedSubmitDocumentationFeedback3
ProductFolderLinks:LM5021-Q1
LM5021-Q1
VINtoGND-0.330V
VINClampContinuousCurrent5mA
CStoGND-0.31.25V
RTtoGND-0.35.5V
AllotherpinstoGND-0.37.0V
OperatingJunctionTemperature150
6.2ESDRatingsVALUEUNIT
VINVoltage(1)830V
THERMALMETRIC(1)DGKUNIT
8PINSR
R RLM5021-Q1
STARTUPCIRCUITI
VIN_ENVCCRegulatorenablethreshold172023V
VVIN_DISVCCRegulatordisablethreshold7.25V
VVIN_CMPVINESDclampvoltageI=5mA303640V
IVCCSUPPLYV
VCC_ENControllerenablethreshold6.577.5V
V V V ISKIPCYCLEMODECOMPARATORV
VSKP_HYSSkipcyclemodehysteresis5mV
load=0VCS_MAXCSlimitthreshold0.450.50.55V
tLEBLeadingedgeblankingtime90ns
RCS_BNKCSblankingsinkingimpedance3555
SOFT-START
VSS_OCVSSpinopen-circuitvoltage4.35.26.1V
ISSSoft-startcurrentsource152230µAV
RCOMPCOMPsinkingimpedanceDuringSSramp60
OSCILLATOR
FOSCFrequency1(RT=44.2K)135150165kHz
FOSCFrequency2(RT=13.3K)440500560kHz
VSYNCSyncthreshold2.43.23.8V
PWMCOMPARATORCOMPsetto2VCSstepped0to0.4t
PWM_DLYCOMPtoOUTdelayV,timetoOUT20ns
transitionlow,C load=0DMINMindutycycleCOMP=0V0%
DMAXMaxdutycycle(-1Device)75%80%85%
DMAXMaxdutycycle(-2Device)50%
KPWMCOMPtoPWMcomparatorgain0.33
VCOMP_OCCOMPopencircuitvoltage4.25.16V
VCOMP_MAXDCOMPatmaxdutycycle2.75V
IProductFolderLinks:LM5021-Q1
LM5021-Q1
OUT=50mA,V
OUTHOUThighsaturation0.61.1VVCC-OUTV
OUTLOUTlowsaturationI
OUT=100mA0.31V
IO_SRCPeaksourcecurrentOUT=VCC/20.3A
IO_SNKPeaksinkcurrentOUT=VCC/20.7A
t rRisetimeC load=1nF25ns t fFalltimeC load=1nF10nsHICCUPMODEV
OVLDOverloaddetectionthresholdCOMPpinV
SS-OCV-0.8V
SS-OCV-0.6V
SS-OCV-0.4V
VHICHiccupmodethresholdSSpinV
SS-OCV-0.8V
SS-OCV-0.6V
SS-OCV-0.4V
V IOVCS61014µAsource
1 10 100 1000
SOFTSTART CAPACITANCE (nF)0.010.1110100
OFF TIME (s)
TEMPERATURE (oC)
OUT PEAK CURRENT (A)
-40 0 40 80 1200.20.30.40.50.60.70.80.9Sinking
Sourcing
0 5 10 15 20 250510152025
VCC (V)
VIN (V)
0 500 1000 1500 2000
OUT DRIVER LOAD (pF)
VIN CURRENT (mA)
23456FS = 160 kHz
FS = 80 kHz
FS = 40 kHz
1516 171819 20 21
VIN VOLTAGE (V)0246810121416
VIN CURRENT (PA)
VIN Falling
VIN Rising
010 20 30
VIN (V)
VIN CURRENT (mA)
0123LM5021-Q1
ProductFolderLinks:LM5021-Q1
RT (kQ)
OUT SWITCHING FREQUENCY (kHz)
1 10 100 1000101001000
LM5021-1
LM5021-2
LM5021-Q1
LM5021-Q1
ProductFolderLinks:LM5021-Q1
CSSSVIN
GNDVCC8.5V LINEAR
REGULATOR
OSCOUTSLOPE COMPENSATION RAMP GENERATOR
DRIVER
PWMCOMPARATOR
5.2V CLK 22 PA10 PA0.25 PA
COMPSKIP CYCLE
COMPARATOR
MAX DUTY LIMIT
LM5021 - 1 (80%)
LM5021 - 2 (50%)(LM5021 - 1 ONLY)
1.8k 5k 2R R125 mV
CURRENT LIMIT
COMPARATOR
36VCLAMP
RT/ SYNC
50 PA0 PA
VIN UVLO
20V RISING
7.25V FALLING
ENVCC_UVLO
QS R PWM LOGIC SS 5.2V 1.25V550 mV
VCC_UVLOVCC_UVLO
DISSOFTSTART
ANDHICCUP
MODE LOGIC COMPVCC_UVLO
VCC UVLO
7V RISING
5.8V FALLING
1500 mV
CLKLeading Edge Blanking
7 234 8 5 6
LM5021-Q1
RT =6.63 x 109
2 x FSWRT =6.63 x 109
F SWLM5021-Q1
(1)LM5021-2:
(2)ProductFolderLinks:LM5021-Q1
Toff =C
SS x (VHC ? VRST)
IDTCS= C
SS x (4.6V ? 0.3V)
0.25 ?A
LM5021-Q1
SSOUT5.2V
QS550 mV
0.25 PAEN
DRIVERPWM
22 PAEN
5.2VRESTART
COMPARATOR-+
0.3V10 PAEN
4.6VOVERLOAD
DETECTION-+
RHICCUP MODE
COMPARATOR+
4.6V COMPToverload =C
SS x (VSS_OCV ? VHC)
IOVCS= C
SS x 0.6V
10 ?ALM5021-Q1
Example:
ProductFolderLinks:LM5021-Q1
SSCOMP+22 PA
5.2V 4.6V -10 PA during over load+22 PA after releasing the over loadSSCOMPSoft-StartNormal
operationOverloadDetectionSMPS latched
OFFSoft-Start
+22 PA-10 PA-0.25 PA +22 PA
5.2V 4.6V 0.3V
LM5021-Q1
LM5021
VIN CS OUTVoffset > 125 mV
RSense
VCC PWMLOGICPWM
COMPARATOR
5.2V COMPSKIP CYCLE
COMPARATOR
1.25V5k
2R R125 mV
1.8k CLK500 mV
CURRENT LIMIT
COMPARATOR
CSLEADING EDGE
BLANKING
LM5021-Q1
ProductFolderLinks:LM5021-Q1
LM5021-Q1
UPPER LOWERINTERNAL
BIASGENERATORV
CC UVLO S RQ +HV VIN V CCREGULATOR
VCCRstart
C VIN VINUVLOCVCC
Enable Driver
TRANSFORMER
BIASWINDING
LM5021-Q1
ProductFolderLinks:LM5021-Q1
TVIN_THRESHOLD = RSTART x CVIN x ln1 -HV20V
-1Tmax =C
VIN x (19.15V ? 8.5V)
6.25 mA= 17 ms8.5V xCVCCVIN = 20V -CVIN
LM5021-Q1
NOTES:
1)85Vac-130Vac Input
24V/1.45A 2%
GND1Do not populate
4kV Isolation barier
180Vac for 35ms
Isat > 2.4A
1Program
R19 for development purpose only
Program pin 0V -> Vout=24V
Program pin open -> Vout=8V
TP8 -> 8V1
1Fsw = 145kHz
TP1 R12 22kTP6 J2 R19 49.9
L2 1uH R8 2 R16 4.7 C8 100n
Q4
STP11NK40ZFP
TP11 TP10 D420CTQ150
R6 100C13 22u
50V
D9
BZX585?C15
Q3MMBT2222A
1HS1 TP7 TP4 TP2 C9 6.8u R24 43.2kR26 4.7k R32
221kC24
1n C23 100pC3 470n
L110?H
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