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CS51031YD8G

器件型号:CS51031YD8G
器件类别:半导体    模拟混合信号IC   
厂商名称:ON Semiconductor
厂商官网:http://www.onsemi.cn
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器件描述

1 A SWITCHING CONTROLLER, 240 kHz SWITCHING FREQ-MAX, PDSO8

1 A 开关控制器, 240 kHz 开关 最大频率, PDSO8

参数

CS51031YD8G功能数量 1
CS51031YD8G端子数量 8
CS51031YD8G额定输入电压 10 V
CS51031YD8G最大限制输入电压 16 V
CS51031YD8G最小限制输入电压 4.5 V
CS51031YD8G最大工作温度 85 Cel
CS51031YD8G最小工作温度 -40 Cel
CS51031YD8G加工封装描述 铅 FREE, SOIC-8
CS51031YD8G无铅 Yes
CS51031YD8G欧盟RoHS规范 Yes
CS51031YD8G中国RoHS规范 Yes
CS51031YD8G状态 ACTIVE
CS51031YD8G包装形状 矩形的
CS51031YD8G包装尺寸 SMALL OUTLINE
CS51031YD8G表面贴装 Yes
CS51031YD8G端子形式 GULL WING
CS51031YD8G端子间距 1.27 mm
CS51031YD8G端子涂层 MATTE 锡
CS51031YD8G端子位置
CS51031YD8G包装材料 塑料/环氧树脂
CS51031YD8G温度等级 INDUSTRIAL
CS51031YD8G控制模式 电压
CS51031YD8G最大输出电流 1 A
CS51031YD8G模拟IC其它类型 开关控制器
CS51031YD8G交换机配置 BUCK
CS51031YD8G最大开关频率 240 kHz

文档预览

CS51031YD8G器件文档内容

CS51031

Fast P-Ch FET                                                                  http://onsemi.com
Buck Controller
                                                                                           8
  The CS51031 is a switching controller for use in DC-DC                                          1
converters. It can be used in the buck topology with a minimum
number of external components. The CS51031 consists of a VCC                                SOIC-8
monitor for controlling the state of the device, 1.0 A power driver for                    D SUFFIX
controlling the gate of a discrete P-Channel transistor, fixed frequency                   CASE 751
oscillator, short circuit protection timer, programmable Soft-Start,
precision reference, fast output voltage monitoring comparator, and            MARKING DIAGRAM
output stage driver logic with latch.
                                                                                        8
  The high frequency oscillator allows the use of small inductors and
output capacitors, minimizing PC board area and systems cost. The                           51031
programmable Soft-Start reduces current surges at startup. The short                       ALYWx
circuit protection timer significantly reduces the duty cycle to
approximately 1/30 of its cycle during short circuit conditions.                               G
                                                                                        1
Features
                                                                            51031 = Device Code
1.0 A Totem Pole Output Driver
High Speed Oscillator (700 kHz max)
No Stability Compensation Required
Lossless Short Circuit Protection
VCC Monitor
2.0% Precision Reference
Programmable Soft-Start
Wide Ambient Temperature Range:

    Industrial Grade: -40C to 85C
    Commercial Grade: 0C to 70C

Pb-Free Packages are Available

                                                                            A  = Assembly Location

5.0 V-12 V                                                                  L  = Wafer Lot

                                                                            Y  = Year

                   CIN                                                      W = Work Week
                   47 mF
                                                                            x  = Continuation of Device Code

                                                              MP1              x = Y or G
                                                              IRF7416
                                                                            G  = Pb-Free Package

VGATE

            VGATE           VC                    MBRS360                      PIN CONNECTIONS
                                                   D1

            PGND   CS51031  CS                                                          1
                                                                               VGATE
           COSC             VCC  RVCC             CS          L                PGND                  VC
COSC                        VFB  100 W            0.1 mF      4.7 mH            COSC                 CS
470 pF                                                                                               VCC
                                 CVCC                  RB      VO                GND                 VFB
           GND                   0.1 mF               2.5 kW   3.3 V @ 3 A

                                      RA           CRR        CO                       ORDERING INFORMATION
                                 1.5 kW           0.1 mF      100 mF 2
                                                                            See detailed ordering and shipping information in the package
                                                                            dimensions section on page 2 of this data sheet.

            Figure 1. Typical Application Diagram

Semiconductor Components Industries, LLC, 2005              1                            Publication Order Number:
                                                                                                               CS51031/D
October, 2005 - Rev. 11
                                                       CS51031

ORDERING INFORMATION

Device                                    Operating             Package                                      Shipping
                                    Temperature Range

CS51031YD8                                                      SOIC-8                                       98 Units / Rail

CS51031YD8G                         -40C < TA < 85C            SOIC-8                                         98 Units / Rail
CS51031YDR8                                                     (Pb-Free)                                    2500 / Tape & Reel

                                                                 SOIC-8

CS51031YDR8G                                                     SOIC-8                                      2500 / Tape & Reel
                                                                (Pb-Free)

CS51031GD8                                                      SOIC-8                                       98 Units / Rail

CS51031GD8G                         0C < TA < 70C              SOIC-8                                         98 Units / Rail
CS51031GDR8                                                     (Pb-Free)                                    2500 / Tape & Reel

                                                                 SOIC-8

CS51031GDR8G                                                     SOIC-8                                      2500 / Tape & Reel
                                                                (Pb-Free)

For information on tape and reel specifications, including part orientation and tape sizes, please refer to our Tape and Reel Packaging
Specifications Brochure, BRD8011/D.

MAXIMUM RATINGS

                                           Rating                                                            Value               Unit

Power Supply Voltage, VCC                                                                                    20                  V
Driver Supply Voltage, VC
Driver Output Voltage, VGATE                                                                                 20                  V
COSC, CS, VFB (Logic Pins)
Peak Output Current                                                                                          20                  V

                                                                                                             6.0                 V

                                                                                                             1.0                 A

Steady State Output Current                                                                                  200                 mA

Operating Junction Temperature, TJ                                                                           150                 C
Operating Temperature Range, TA
Storage Temperature Range, TS                                                                                -40 to 85           C
ESD (Human Body Model)
                                                                                                             -65 to 150          C

                                                                                                             2.0                 kV

Lead Temperature Soldering:                Wave Solder: (through hole styles only) (Note 1)                  260 peak            C

                                                       Reflow (SMD styles only) (Note 2)                     230 peak            C

Maximum ratings are those values beyond which device damage can occur. Maximum ratings applied to the device are individual stress limit
values (not normal operating conditions) and are not valid simultaneously. If these limits are exceeded, device functional operation is not implied,
damage may occur and reliability may be affected.
1. 10 sec. maximum.
2. 60 sec. max above 183C.

PACKAGE LEAD DESCRIPTION

Package Pin Number            Pin Symbol                                                           Function
                                                       Driver pin to gate of external P-Ch FET.
1                                   VGATE              Output power stage ground connection.
                                                       Oscillator frequency programming capacitor.
2                                   PGND               Logic ground.
                                                       Feedback voltage input.
3                                   COSC               Logic supply voltage.
                                                       Soft-Start and fault timing capacitor.
4                                   GND                Driver supply voltage.

5                                   VFB

6                                   VCC

7                                   CS

8                                   VC

                                                   http://onsemi.com
                                                                2
                                                         CS51031

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Specifications apply for 4.5  VCC  16 V, 3.0 V  VC  16 V;
Industrial Grade: -40C < TA < 85C; -40C < TJ < 125C: Commercial Grade: 0C < TA < 70C; 0C < TJ < 125C, unless otherwise specified.)

     Characteristic                                      Test Conditions              Min    Typ    Max    Unit

Oscillator                          VFB = 1.2 V                                       160    200    240    kHz
Frequency                           COSC = 470 pF
Charge Current                      1.4 V < VCOSC < 2.0 V                            -      110    -      mA
Discharge Current                   2.7 V > VCOSC > 2.0 V
Maximum Duty Cycle                  1 - (tOFF/tON)                                   -      660    -      mA
Short Circuit Timer                 VFB = 1.0 V; CS = 0.1 mF; VCOSC = 2.0 V
Charge Current                      1.0 V < VCS < 2.0 V                              80.0   83.3   -      %
Fast Discharge Current              2.55 V > VCS > 2.4 V
Slow Discharge Current              2.4 V > VCS > 1.5 V                              175    264    325    mA
Start Fault Inhibit Time            0 V < VCS < 2.5 V
Valid Fault Time                    2.6 V > VCS > 2.4 V                              40     66     80     mA
GATE Inhibit Time                   2.4 V > VCS > 1.5 V
Fault Duty Cycle                                                                     4.0    6.0    10     mA
                                                                     -
                                                                                      0.70   0.85   1.40   ms

                                                                                      0.2    0.3    0.45   ms

                                                                                      9.0    15     23     ms

                                                                                      2.5    3.1    4.6    %

CS Comparator                       VFB = 1.0 V                                       -      2.5    -      V
Fault Enable CS Voltage                                             -

Max CS Voltage                      VFB = 1.5 V                                      -      2.6    -      V
Fault Detect Voltage                VCS when GATE goes high
Fault Inhibit Voltage               Minimum VCS                                      -      2.4    -      V
Hold Off Release Voltage            VFB = 0 V
Regulator Threshold Voltage Clamp   VCS = 1.5 V                                      -      1.5    -      V
VFB Comparators                     VCOSC = VCS = 2.0 V
Regulator Threshold Voltage         TJ = 25C (Note 3)                               0.4    0.7    1.0    V
                                     TJ = -40 to 125C
Fault Threshold Voltage             TJ = 25C (Note 3)                               0.725  0.866  1.035  V
                                     TJ = -40 to 125C
Threshold Line Regulation           4.5 V  VCC  16 V                                 1.225  1.250  1.275  V
Input Bias Current                  VFB = 0 V
Voltage Tracking                    (Regulator Threshold - Fault Threshold Voltage)  1.210  1.250  1.290  V

                                                                                      1.12   1.15   1.17   V

                                                                                      1.10   1.15   1.19   V

                                                                                      -      6.0    15     mV

                                                                                      -      1.0    4.0    mA

                                                                                      70     100    120    mV

Input Hysteresis Voltage                                 -                            -      4.0    20     mV

Power Stage                         VCC = VC = 10 V; VFB = 1.2 V                      -      1.2    1.5    V
GATE DC Low Saturation Voltage      VCOSC = 1.0 V; 200 mA Sink
GATE DC High Saturation Voltage     VCOSC = 2.7 V; 200 mA Source; VC = VGATE         -      1.5    2.1    V
Rise Time                           CGATE = 1.0 nF; 1.5 V < VGATE < 9.0 V
Fall Time                           CGATE = 1.0 nF; 9.0 V > VGATE > 1.5 V            -      25     60     ns
VCC Monitor
Turn-On Threshold                                                   -                -      25     60     ns

                                                                                      4.200  4.400  4.600  V

Turn-Off Threshold                                       -                            4.085  4.300  4.515  V

Hysteresis                                               -                            65     130    200    mV

Current Drain

ICC                                 4.5 V < VCC < 16 V, Gate switching                -      4.5    6.0    mA

IC                                  3.0 V < VC < 16 V, Gate non-switching             -      2.7    4.0    mA

Shutdown ICC                        VCC = 4.0                                         -      500    900    mA

3. Guaranteed by design, not 100% tested in production.

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                                                                      3
                                                           CS51031

                VREF                                                                                                                 VC
           IC                                                                                                              RG
          7IC
                                                       Oscillator                VGATE                                       VGATE
                             1.5 V                                             Flip-Flop
COSC                                            + Comparator                   RQ                                            PGND
                                                                                                                             VFB
                                                    A1             G1

                                                -

                                                                               F2

                                                                           G2  SQ                        VFB
                                                                                                         Comparator
                                          +  +  2.5 V

                                          -  -                                                               -
                                                                                                             +
                                                                                                                 -A61.25 V

          VCC                                                                       -      0.7 V
                                                                               ++
                                                                               Hold Off
                                                                               -Comp
                                                                                           -
VCC                VCCOK                     VREF                                                 -
                                             3.3 V                                                +
                                                                                           +
             VREF = 3.3 V                                                              Fault                            -CS Charge
                                      G3                                            Comp 1.15 V                         +
                                                                                                     +           Sense
               IT                                                  G4                                            Comparator
CS                                                                                                   -
                                                                                                            A4

                                                                                                         +

                                                CS                                                          2.3 V
                                             + Comparator
                                              A2                               RQ
                                                                                  F1
                                             -

      IT       IT                         +  +                         G5      SQ

      55       5   1.5 V                        2.5 V                                    Slow Discharge
                                                2.4 V                                        Flip-Flop
                                          -  -
                                                           -
                                                        -   A3
                                                        +
                                                           + Slow Discharge
                                                                  Comparator

                                                                                                                             GND

                                                    Figure 2. Block Diagram

                                                    CIRCUIT DESCRIPTION

                 THEORY OF OPERATION                               duration of the charge time. The P-Ch FET gets turned off
                                                                   and remains off during the oscillator's discharge time with
Control Scheme                                                     the maximum duty cycle to 80%. It requires 7.0 mV typical,
  The CS51031 monitors the output voltage to determine             and 20 mV maximum ripple on the VFB pin is required to
                                                                   operate. This method of control does not require any loop
when to turn on the P-Ch FET. If VFB falls below the internal      stability compensation.
reference voltage of 1.25 V during the oscillator's charge
cycle, the P-Ch FET is turned on and remains on for the

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                                                                     4
                                        CS51031

Startup                                                           comparator (A4) sets the VFB comparator reference to
                                                                  1.25 V completing the startup cycle.
  The CS51031 has an externally programmable Soft-Start
                                                                  Lossless Short Circuit Protection
feature that allows the output voltage to come up slowly,           The CS51031 has "lossless" short circuit protection since

preventing voltage overshoot on the output.                       there is no current sense resistor required. When the voltage
                                                                  at the CS pin (the fault timing capacitor voltage) reaches
  At startup, the voltage on all pins is zero. As VCC rises, the  2.5 V during startup, the fault timing circuitry is enabled by
VC voltage along with the internal resistor RG keeps the          A2. During normal operation the CS voltage is 2.6 V. During
P-Ch FET off. As VCC and VC continue to rise, the oscillator      a short circuit or a transient condition, the output voltage
capacitor (COSC ) and the Soft-Start/Fault Timing capacitor       moves lower and the voltage at VFB drops. If VFB drops
(CS) charges via internal current sources. COSC gets charged      below 1.15 V, the output of the fault comparator goes high
by the current source IC and CS gets charged by the IT source     and the CS51031 goes into a fast discharge mode. The fault
combination described by:                                         timing capacitor, CS, discharges to 2.4 V. If the VFB voltage
                                                                  is still below 1.15 V when the CS pin reaches 2.4 V, a valid
                     ICS + IT *IT)  IT                            fault condition has been detected. The slow discharge
                             55     5                             comparator output goes high and enables gate G5 which sets
                                                                  the slow discharge flip-flop. The VGATE flip-flop resets and
  The internal Holdoff Comparator ensures that the external       the output switch is turned off. The fault timing capacitor is
                                                                  slowly discharged to 1.5 V. The CS51031 then enters a
P-Ch FET is off until VCS > 0.7 V, preventing the GATE            normal startup routine. If the fault is still present when the
flip-flop (F2) from being set. This allows the oscillator to      fault timing capacitor voltage reaches 2.5 V, the fast and
reach its operating frequency before enabling the drive           slow discharge cycles repeat as shown in figure 3.

output. Soft-Start is obtained by clamping the VFB                  If the VFB voltage is above 1.15 V when CS reaches 2.4 V
comparator's (A6) reference input to approximately 1/2 of         a fault condition is not detected, normal operation resumes
                                                                  and CS charges back to 2.6 V. This reduces the chance of
the voltage at the CS pin during startup, permitting the          erroneously detecting a load transient as a fault condition.

control loop and the output voltage to slowly increase. Once
the CS pin charges above the Holdoff Comparator trip point

of 0.7 V, the low feedback to the VFB Comparator sets the
GATE flip-flop during COSC's charge cycle. Once the
GATE flip-flop is set, VGATE goes low and turns on the
P-Ch FET. When VCS exceeds 2.3 V, the CS charge sense

            2.6 V        S1                S2 S1                  S2                                  S2                    2.5 V
   VCS 2.4 V                        NORMAL OPERATION                    S3                                                  0V
                   TSTART                                                                                 S3
            1.5 V  START                                                            S3     S1                           S3
    0.7 V
                                                                  td1       tFAULT      tRESTART td2  tFAULT
              0V
                                                                                    FAULT
VGATE
          1.25 V
          1.15 V

   VFB

                   Figure 3. Voltage on Start Capacitor (VGS), the Gate (VGATE), and in the
                     Feedback Loop (VFB), During Startup, Normal and Fault Conditions

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                                                     CS51031

Buck Regulator Operation                                        and R2 and the reference voltage VREF, the power transistor
  A block diagram of a typical buck regulator is shown in       Q1 switches on and current flows through the inductor to the

Figure 4. If we assume that the output transistor is initially  output. The inductor current rises at a rate determined by
off, and the system is in discontinuous operation, the
inductor current IL is zero and the output voltage is at its    (VIN - VOUT)/L. The duty cycle (or "on" time) for the
nominal value. The current drawn by the load is supplied by     CS51031 is limited to 80%. If output voltage remains higher
the output capacitor CO. When the voltage across CO drops
below the threshold established by the feedback resistors R1    than nominal during the entire COSC change time, the Q1
                                                                does not turn on, skipping the pulse.

                         Q1                          L          R1                       RLOAD
VIN                                  D1                                CO
                             Feedback
    CIN                                                         R2

                   Control

                   Figure 4. Buck Regulator Block Diagram

                             APPLICATIONS INFORMATION

CS51031 DESIGN EXAMPLE                                            If VF = 0.60 V and VSAT = 0.60 V then the above equation
                                                                becomes:
Specifications 12 V to 5.0 V, 3.0 A Buck Controller
                                                                           DMAX  +  5.6   +  0.62
VIN = 12 V 20% (i.e. 14.4 V max, 12 V nom, 9.6 V                                 9.0

   min)                                                                    DMIN  +  5.6   +  0.40
                                                                                    13.8
VOUT = 5.0 V 2%
IOUT = 0.3 A to 3.0 A                                         2) Switching Frequency and On and Off Time
Output ripple voltage < 50 mV max                             Calculations
Efficiency > 80%
fSW = 200 kHz                                                 Given that fSW = 200 kHz and DMAX = 0.80

                                                                           T  +  1.0  +   5.0  ms
                                                                                 fSW
1) Duty Cycle Estimates
  Since the maximum duty cycle D, of the CS51031 is             TON(max) + T DMAX + 5.0 ms 0.62 ^ 3.0 ms

limited to 80% min, it is necessary to estimate the duty cycle  TON(min) + T DMIN + 5.0 ms 0.40 ^ 2.0 ms
for the various input conditions over the complete operating
range.                                                          TOFF(max) + TON(min) + 5.0 ms * 2.0 ms + 3.0 ms

  The duty cycle for a buck regulator operating in a            3) Oscillator Capacitor Selection
continuous conduction mode is given by:
                                                                  The switching frequency is set by COSC, whose value is
D  +  VOUT   ) VF                                               given by:
      VIN *  VSAT

where:                                                                                   95 10)6
                                                                    COSC in pF +
  VSAT = RDS(ON) IOUT max and RDS(ON) is the value at                              FSW
  TJ 100C.                                                                           1  )   FSW   *  30 103 2
                                                                                            3 106       FSW

                             http://onsemi.com
                                          6
                                                                         CS51031

4) Inductor Selection                                                     6) VFB Divider

   The inductor value is chosen for continuous mode                                   VOUT + 1.25 V
                                                                                                   R1 ) R2     + 1.25      V  R1  )  1.0
operation down to 0.3 Amps.                                                                            R2                     R2
  The ripple current DI = 2 IOUTmin = 2 0.3 A = 0.6 A.
                                                                          The input bias current to the comparator is 4.0 mA. The

L       +  (VOUT  )  VD)     TOFF(max)  +  5.6  V     3.0  ms  +  28  mH  resistor divider current should be considerably higher than
                         DI                      0.6  A
   min                                                                    this to ensure that there is sufficient bias current. If we

   This is the minimum value of inductor to keep the ripple               choose the divider current to be at least 250 times the bias

current < 0.6 A during normal operation.                                  current this permits a divider current of 1.0 mA and

   A smaller inductor will result in larger ripple current.               simplifies the calculations.

Ripple current at a minimum off time is:                                                    5.0 V  +    R1  )  R2  +  5.0  KW
                                                                                           1.0 mA
           (VOUT  )  VF)     TOFF(min)     5.6  V    2.0  ms
   DI  +              LMIN              +       28  mH        +  0.4  A
                                                                          Let R2 = 1.0 K

   The core must not saturate with the maximum expected                   Rearranging the divider equation gives:

current, here given by:                                                       R1 + R2
                                                                                      VOUT    *    1.0  + 1.0 kW   5.0 V   *   1.0   + 3.0 kW
                                                                                       1.25                        1.25
   IMAX + IOUT ) DI2 + 3.0 A ) 0.4 A2 + 3.2 A

5) Output Capacitor                                                       7) Divider Bypass Capacitor CRR
  The output capacitor and the inductor form a low pass                     Since the feedback resistors divide the output voltage by

filter. The output capacitor should have a low ESL and ESR.               a factor of 4.0, i.e. 5.0 V/1.25 V = 4.0, it follows that the
Low impedance aluminum electrolytic, tantalum or organic                  output ripple is also divided by four. This would require that
semiconductor capacitors are a good choice for an output                  the output ripple be at least 60 mV (4.0 15 mV) to trip the
capacitor. Low impedance aluminum are less expensive.                     feedback comparator. We use a capacitor CRR to act as an
Solid tantalum chip capacitors are available from a number                AC short.
of suppliers and are the best choice for surface mount
applications.                                                               The ripple voltage frequency is equal to the switching
                                                                          frequency so we choose CRR = 1.0 nF.
  The output capacitor limits the output ripple voltage. The
CS51031 needs a maximum of 20 mV of output ripple for                     8) Soft-Start and Fault Timing Capacitor CS
the feedback comparator to change state. If we assume that                  CS performs several important functions. First it provides
all the inductor ripple current flows through the output
capacitor and that it is an ideal capacitor (i.e. zero ESR), the          a delay time for load transients so that the IC does not enter
minimum capacitance needed to limit the output ripple to                  a fault mode every time the load changes abruptly. Secondly
50 mV peak-to-peak is given by:                                           it disables the fault circuitry during startup, it also provides
                                                                          Soft-Start by clamping the reference voltage during startup,
C+          DI        +         (200      0.6 A       10*3 V) + 7.5mF     allowing it to rise slowly, and, finally it controls the hiccup
      8.0  fSW    DV 8.0              103Hz) (50                          short circuit protection circuitry. This reduces the duty cycle
                                                                          to approximately 0.035 during short circuit conditions.
   The minimum ESR needed to limit the output voltage
                                                                            An important consideration in calculating CS is that it's
ripple to 50 mV peak-to-peak is:                                          voltage does not reach 2.5 V (the voltage at which the fault
                                                                          detect circuitry is enabled) before VFB reaches 1.15 V
           ESR       +  DV   +  50       10*3  +  83  mW                  otherwise the power supply will never start.
                        DI            0.6 A
                                                                            If the VFB pin reaches 1.15 V, the fault timing comparator
   The output capacitor should be chosen so that its ESR is               will discharge CS and the supply will not start. For the VFB
                                                                          voltage to reach 1.15 V the output voltage must be at least
less than 83 mW.                                                          4 1.15 = 4.6 V.

   During the minimum off time, the ripple current is 0.4 A                 If we choose an arbitrary startup time of 900 ms, the value
                                                                          of CS is:
and the output voltage ripple will be:

           DV + ESR DI + 83m W 0.4 + 33 mV

                                                                                              tStartup    +  CS 2.5     V
                                                                                                               ICharge

                                                                                  CS  min  +  900  ms     264  mA  +  950  nF  ^  0.1  mF
                                                                                                     2.5  V

                                                                 http://onsemi.com
                                                                              7
                                              CS51031

  The fault time is the sum of the slow discharge time the        the VCC and VC pins. This capacitor must also ensure that
fast discharge time and the recharge time. It is dominated by     the VCC remains above the UVLO voltage in the event of an
the slow discharge time.                                          output short circuit. A low ESR capacitor of at least 100 mF
                                                                  is good. A ceramic surface mount capacitor should also be
  The first parameter is the slow discharge time, it is the time  connected between VCC and ground to filter high frequency
for the CS capacitor to discharge from 2.4 V to 1.5 V and is      noise.
given by:
                                                                  10) MOSFET Selection
tSlowDischarge(t) + CS   (2.4 V * 1.5 V)                            The CS51031 drives a P-Channel MOSFET. The VGATE
                        IDischarge
                                                                  pin swings from GND to VC. The type of P-Ch FET used
where IDischarge is 6.0 mA typical.                               depends on the operating conditions but for input voltages
             tSlowDischarge(t) + CS 1.5 105                       below 7.0 V a logic level FET should be used.

  The fast discharge time occurs when a fault is first              A P-Ch FET with a continuous drain current (ID) rating
detected. The CS capacitor is discharged from 2.5 V to 2.4 V.     greater than the maximum output current is required.

tFastDischarge(t)  +  CS (2.5 V * 2.4     V)                        The Gate-to-Source voltage VGS and the Drain-to
                          IFastDischarge                          Source Breakdown Voltage should be chosen based on the
                                                                  input supply voltage.
where IFastDischarge is 66 mA typical.
                 tFastDischarge(t) + CS 1515                        The power dissipation due to the conduction losses is
                                                                  given by:
  The recharge time is the time for CS to charge from 1.5 V
to 2.5 V.                                                                           PD + IOUT2 RDS(ON) D

tCharge(t) + CS       (2.5 V * 1.5 V)                             where
                      ICharge
                                                                                RDS(ON) is the value at TJ + 100C
where ICharge is 264 mA typical.
                      tCharge(t) + CS 3787                          The power dissipation of the P-Ch FET due to the
                                                                  switching losses is given by:
  The fault time is given by:
         tFault + CS (3787 ) 1515 ) 1.5 105)                                    PD + 0.5 VIN IOUT (tr) fSW

                    tFault + CS (1.55 105)                        where tr = Rise Time.
  For this circuit
                                                                  11) Diode Selection
       tFault + 0.1 10*6 1.55 105 + 15.5 ms                         The flyback or catch diode should be a Schottky diode
  A larger value of CS will increase the fault time out time
but will also increase the Soft-Start time.                       because of it's fast switching ability and low forward voltage
                                                                  drop. The current rating must be at least equal to the
9) Input Capacitor                                                maximum output current. The breakdown voltage should be
  The input capacitor reduces the peak currents drawn from        at least 20 V for this 12 V application.

the input supply and reduces the noise and ripple voltage on        The diode power dissipation is given by:

                                                                                 PD + IOUT VD (1.0 * D min)

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                                                           8
                                                               CS51031

                                                      PACKAGE DIMENSIONS

                                                                SOIC-8 NB
                                                               CASE 751-07

                                                                 ISSUE AG

           -X-                                                                                     NOTES:
                         A                                                                          1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER
                                                                                                         ANSI Y14.5M, 1982.
           8                5                                                                       2. CONTROLLING DIMENSION: MILLIMETER.
                                                                                                    3. DIMENSION A AND B DO NOT INCLUDE
        B                      S     0.25 (0.010) M Y M                                                  MOLD PROTRUSION.
-Y-                                                                                                4. MAXIMUM MOLD PROTRUSION 0.15 (0.006)
              1                                                                                          PER SIDE.
-Z-                             4                                                                   5. DIMENSION D DOES NOT INCLUDE DAMBAR
        H                                                                                                PROTRUSION. ALLOWABLE DAMBAR
                                                                                     K                   PROTRUSION SHALL BE 0.127 (0.005) TOTAL
                                                                                                         IN EXCESS OF THE D DIMENSION AT
                                                                                                         MAXIMUM MATERIAL CONDITION.
                                                                                                    6. 751-01 THRU 751-06 ARE OBSOLETE. NEW
                                                                                                         STANDARD IS 751-07.

              G                                                                                                  MILLIMETERS  INCHES
                    D
                                     C                N X 45 _                                             DIM MIN MAX MIN MAX

                                             SEATING                                                       A 4.80 5.00 0.189 0.197
                                             PLANE
                                                                                                           B 3.80 4.00 0.150 0.157

                                                                                                           C 1.35 1.75 0.053 0.069

                                                                                                           D 0.33 0.51 0.013 0.020

                                        0.10 (0.004)                                                       G     1.27 BSC     0.050 BSC
                                                               M
                                                                                                J          H 0.10 0.25 0.004 0.010

                                                                                                           J 0.19 0.25 0.007 0.010

                                                                                                           K 0.40 1.27 0.016 0.050

              0.25 (0.010) M Z Y S X S                                                                     M     0_ 8_ 0_ 8_

                                                                                                           N 0.25 0.50 0.010 0.020

                                                                                                           S 5.80 6.20 0.228 0.244

                                                      SOLDERING FOOTPRINT*

                                                                                            1.52
                                                                                           0.060

                                         7.0                                             4.0
                                        0.275                                           0.155

                                         0.6                                            1.270
                                        0.024                                           0.050

                                                                                          SCALE 6:1
                                                                                                    mm
                                                                                                   inches

                                     *For additional information on our Pb-Free strategy and soldering
                                      details, please download the ON Semiconductor Soldering and
                                      Mounting Techniques Reference Manual, SOLDERRM/D.

                               PACKAGE THERMAL DATA

                                     Parameter                                          SOIC-8             Unit
                                                                                           45              C/W
                               RqJC                   Typical                             165              C/W
                               RqJA                   Typical

                                                      http://onsemi.com
                                                                   9
                                                           CS51031

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"Typical" parameters which may be provided in SCILLC data sheets and/or specifications can and do vary in different applications and actual performance may vary over time. All

operating parameters, including "Typicals" must be validated for each customer application by customer's technical experts. SCILLC does not convey any license under its patent rights

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Buyer purchase or use SCILLC products for any such unintended or unauthorized application, Buyer shall indemnify and hold SCILLC and its officers, employees, subsidiaries, affiliates,

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