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L4981AD

器件型号:L4981AD
器件类别:模拟器件
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厂商名称:STMICROELECTRONICS [STMicroelectronics]
厂商官网:http://www.st.com/
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器件描述

2 A POWER FACTOR CONTROLLER, 115 kHz SWITCHING FREQ-MAX,

2 A 功率因数控制器, 115 kHz 开关 最大频率,

参数

L4981AD功能数量 1
L4981AD端子数量 20
L4981AD额定输入电压 18 V
L4981AD最大限制输入电压 19.5 V
L4981AD最小限制输入电压 11 V
L4981AD最大工作温度 125 Cel
L4981AD最小工作温度 -40 Cel
L4981AD加工封装描述 SO-20
L4981AD无铅 Yes
L4981AD欧盟RoHS规范 Yes
L4981AD状态 ACTIVE
L4981AD工艺 BCDMOS
L4981AD包装形状 RECTANGULAR
L4981AD包装尺寸 SMALL OUTLINE
L4981AD表面贴装 Yes
L4981AD端子形式 GULL WING
L4981AD端子间距 1.27 mm
L4981AD端子涂层 NICKEL PALLADIUM GOLD
L4981AD端子位置 DUAL
L4981AD包装材料 PLASTIC/EPOXY
L4981AD温度等级 AUTOMOTIVE
L4981AD控制模式 AVERAGE CURRENT
L4981AD控制技术 PULSE WIDTH MODULATION
L4981AD最大输出电流 2 A
L4981AD模拟IC其它类型 POWER FACTOR CONTROLLER
L4981AD交换机配置 SINGLE
L4981AD最大开关频率 115 kHz

文档预览

L4981AD器件文档内容

                                                            L4981A

                                                           L4981B

                POWER FACTOR CORRECTOR

   CONTROL BOOST PWM UP TO 0.99P.F.                  MULTIPOWER BCD TECHNOLOGY
   LIMIT LINE CURRENT DISTORTION TO < 5%
   UNIVERSAL INPUT MAINS                             DIP20  SO20
   FEED FORWARD LINE AND LOAD REGULA-
   TION                                              ORDERING NUMBERS: L4981X (DIP20)
   AVERAGE CURRENT MODE PWM FOR                                                        L4981XD (SO20)
   MINIMUM NOISE SENSITIVITY
   HIGH CURRENT BIPOLAR AND DMOS TO-                 trol functions for designing a high efficiency-mode
   TEM POLE OUTPUT                                   power supply with sinusoidal line current con-
   LOW START-UP CURRENT (0.3mA TYP.)                 sumption.
   UNDER VOLTAGE LOCKOUT WITH HYS-                   The L4981 can be easily used in systems with
   TERESIS AND PROGRAMMABLE TURN ON                  mains voltages between 85V to 265V without any
   THRESHOLD                                         line switch. This new PFC offers the possibility to
   OVERVOLTAGE, OVERCURRENT PROTEC-                  work at fixed frequency (L4981A) or modulated
   TION                                              frequency (L4981B) optimizing the size of the in-
   PRECISE 2% ON CHIP REFERENCE EX-
   TERNALLY AVAILABLE
   SOFT START

DESCRIPTION

The L4981 I.C. provides the necessary features
to achieve a very high power factor up to 0.99.
Realized in BCD 60II technology this power factor
corrector (PFC) pre-regulator contains all the con-

BLOCK DIAGRAM

September 1998                                                                                         1/17
L4981A - L4981B                                                 soft start are included. To limit the number of the
                                                                external components, the device integrates pro-
put filter; both the operating frequency modes                  tections as overvoltage and overcurrent. The
working with an average current mode PWM con-                   overcurrent level can be programmed using a
troller, maintaining sinusoidal line current without            simple resistor for L4981A. For a better precision
slope compensation.                                             and for L4981B an external divider must be used.
Besides power MOSFET gate driver, precise volt-
age reference (externally available), error ampli-
fier, undervoltage lockout, current sense and the

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

Symbol     Pin                           Parameter                               Value      Unit
   VCC                                                                          selflimit     V
  IGDRV    19 Supply Voltage (ICC 50mA) (*)                                                  
                                                                                     2        A
  VGDRV    20 Gate driv. output peak current (t = 1s)                   SINK      1.5        V
                                                                                    -1        V
VVA-OUT        .                                               SOURCE          -0.3 to 9     V
    IAC                                                                        -0.3 to 8.5  mA
                   Gate driv. output voltage t = 0.1s                               5        V
VCA-OUT                                                                        -0.5 to 7     V
  VROSC            Voltages at pins 3, 14, 7, 6, 12, 15                        -0.3 to 8.5    V
                                                                                -0.3 to 3     V
  ICOSC    13 Error Amplifier Voltage                                           -0.3 to 7   mA
IFREQ-MOD                                                                           15      mA
           4 AC Input Current                                                        5        V
  VSYNC                                                                         -0.3 to 7     V
   VIPK            Voltages at pin 8, 9                                        -0.3 to 5.5    V
                                                                                    -2       W
    Ptot   5 Current Amplifier Volt. (Isource = -20mA; Isink = 20mA)                 1       W
                                                                                   0.6       C
    Top    17 Voltage at pin 17                                                -40 to 125    C
    Tstg                                                                       -55 to 150
           11, 18 Voltage at pin 11, 18

           18 Input Sink Current

           16 Frequency Modulation Sink Current (L4981B)

           16 Sync. Voltage (L4981A)

           2 Voltage at pin 2
                    Voltage at Pin 2 t = 1s

                   Power Dissipation at Tamb = 70C             (DIP20)
                   Power Dissipation at Tamb = 70C             (SO20)
                   Operating Ambient Temperature

                   StorageTemperature

(*) Maximum package power dissipation limits must be observed.

PIN CONNECTIONS (Top views)

                   L4981A                                                      L4981B

2/17
                                                                                             L4981A - L4981B

THERMAL DATA

Symbol                           Parameter                                           DIP 20     SO 20        Unit
                                                                                       80        120         C/W
Rth j-amb       Thermal Resistance Junction-ambient

PIN FUNCTIONS

N.         Name                                        Description

1          P-GND Power ground.

2          IPK   L4981A peak current limiting. A current limitation is obtained using a single resistor connected

                 between Pin 2 and the sense resistor. To have a better precision another resistor between Pin

                 2 and a reference voltage (Pin 11) must be added.

                 L4981B peak current limiting. A precise current limitation is obtained using two external
                 resistor only. These resistors must be connected between the sense resistor, Pin 2 and the
                 reference voltage.

3          OVP   Overvoltage protection. At this input are compared an internal precise 5.1V (typ) voltage

                 reference with a sample of the boost output voltage obtained via a resistive voltage divider in

                 order to limit the maximum output peak voltage.

4          IAC   Input for the AC current. An input current proportional to the rectified mains voltage generates,

                 via a multiplier, the current reference for the current amplifier.

5   CA-OUT Current amplifier output. An external RC network determinates the loop gain.

6          LFF   Load feedforward; this voltage input pin allows to modify the multiplier output current

                 proportionally to the load, in order to give a faster response versus load transient. The best

                 control is obtained working between 1.5V and 5.3V. If this function is not used, connect this pin

                 to the voltage reference (pin = 11).

7          VRMS Input for proportional RMS line voltage. the VRMS input compesates the line voltage changes.

                 Connecting a low pass filter between the rectified line and the pin 7, a DC voltage proportional

                 to the input line RMS voltage is obtained. The best control is reached using input voltage

                 between 1.5V and 5.5V. If this function is not used connect this pin to the voltage reference

                 (pin = 11).

8 MULT-OUT Multiplier output. This pin common to the multiplier output and the current amplifier N.I. input is
                           an high impedence input like ISENSE. The MULT-OUT pin must be taken not below -0.5V.

9          ISENSE Current amplifier inverting input. Care must be taken to avoid this pin goes down -0.5V.

10         S-GND Signal ground.

11         VREF  Output reference voltage (typ = 5.1V).Voltage refence at 2% of accuracy externally available,

                 it's internally current limited and can deliver an output current up to 10mA.

12         SS    A capacitor connected to ground defines the soft start time. An internal current generator

                 delivering 100A (typ) charges the external capacitor defining the soft start time constant. An

                 internal MOS discharge, the external soft start capacitor both in overvoltage and UVLO

                 conditions.

13  VA-OUT Error amplifier output, an RC network fixes the voltage loop gain characteristics.

14         VFEED Voltage error amplifier inverting input. This feedback input is connected via a voltage divider to

                 the boost output voltage.

15  P-UVLO Programmable under voltage lock out threshold input. A voltage divider between supply

                 voltage and GND can be connected in order to program the turn on threshold.

16         SYNC This synchronization input/output pin is CMOS logic compatible. Operating as SYNC in, a

    (L4981A) rectangular wave must be applied at this pin. Opearting as SYNC out, a rectangular clock

                 pulse train is available to synchronize other devices.

    FREQ-MOD Frequency modulation current input. An external resistor must be connected between pin 16
     (L4981B) and the rectified line voltage in order to modulate the oscillator frequency. Connecting pin 16 to
                       ground a fixed frequency imposed by ROSC and COSC is obtained.

17         ROSC  An external resistor connected to ground fixes the constant charging current of COSC.

18         COSC  An external capacitor connected to GND fixes the switching frequency.

19         VCC   Supply input voltage.

20         GDRV Output gate driver. Bipolar and DMOS transistors totem pole output stage can deliver peak

                 current in excess 1A useful to drive MOSFET or IGBT power stages.

                                                                                                                 3/17
L4981A - L4981B

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Unless otherwise specified VCC = 18V, COSC = 1nF,
ROSC = 24K, CSS = 1F, VCA-OUT = 3.5V, VISENSE = 0V, VLFF = VREF, IAC = 100A, VRMS = 1V,
VFEED = GND, VIPK = 1V, VOVP = 1V, TJ = 25C

Symbol                  Prameter              Test Condition                     Min.  Typ.  Max.  Unit
                                                                                              8
ERROR AMPLIFIER SECTION                                                          -500  -50   500   mV
                                                                                  70   100    7.5   nA
      VIO      Input Offset Voltage           25C < TJ < 85C                   5.5   6.5    1    dB
                                              VFEED = 0V                                0.4         V
      IIB      Input Bias Current                                                  2    10   5.23
                                                                                   4    20   5.19   V
               Open Loop Gain                                                    4.97         15
                                                                                 5.01   5.1   10   mA
      V13H     Output High voltage            VFEED = 4.7V                              5.1   50   mA
                                              IVA-OUT = -0.5mA                    20     3   115
                                                                                  85     3   120    V
      V13L     Output Low Voltage             VFEED = 5.5V                        80    30    5.3   V
                                              IVA-OUT = 0.5mA                     4.7        0.65  mV
      -I13     Output Source Current                                             0.45  100    1.4
                                              VFEED = 4.7V; VVA-OUT = 3.5V        0.9  100         mV
                                                                                  0.3         0.9
      I13      Output Sink Current            VFEED = 5.5V; VVA-OUT = 3.5V        0.4    5         mA
                                                                                   1   0.55  115
REFERENCE SECTION                                                                      11.5        KHz
                                                                                  3.5  1.15  140   KHz
       Vref    Reference Output Voltage       25C < TJ < 85C                  800         0.25
      Vref     Load Regulation                                                    85    0.8         V
      Vref     Line Regulation                Tj = 25C Iref = 0                        0.8        mA
      Iref sc  Short Circuit Current                                              60     6         mA
                                              1mA  Iref  10mA                                       V
                                              25C < TJ < 85C                        100
                                                                                        74          s
                                              12V  VCC  19V                             76         mA
                                              25C < TJ < 85C
                                                                                       100         mA
                                              Vref = 0V                                 0.1
                                                                                                    V
OSCILLATOR SECTION                                                                                  V
                                                                                                    ns
      fosc     Initial Accuracy               Tj = 25C
                                                                                                   KHz
               Frequency Stability            12V  VCC  19V                                        KHz
                                              25C < TJ < 85C
                                                                                                   KHz
      Vsvp     Ramp Valley to Peak
                                                                                                    A
      I1 8C    Charge Current                 VCOSC = 3.5V                                          V
                                              VCOSC = 3.5V
      I1 8D    Discharge Current

      V18      Ramp Valley Voltage

SYNC SECTION (Only for L4981A)

      tW       Output Pulse Width             50% Amplitude

      I16      Sink Current with Low Output   VSYNC = 0.4V

               Voltage                        VCOSC = 0V

      -I16     Source Current with High Output VSYNC = 4.5V

               Voltage                        VCOSC = 6.7V

      V16L     Low Input Voltage
      V16H     High Input Voltage

      td       Pulse for Synchronization

FREQUENCY MODULATION FUNCTION (Only for L4981B)

f1 8max        Maximum Oscillation Frequency  VFREQ-MOD = 0V (Pin 16) Ifreq = 0
f18min         Minimum Oscillator Frequency
                                              IFREQ-MOD = 360A (Pin 16)
                                              VVRMS = 4V (Pin 7)

                                              IFREQ-MOD = 180A (Pin 16)
                                              VVRMS = 2V (Pin 7)

SOFT START SECTION

      ISS      Soft Start Source Current      VSS = 3V

      V12sat   Output Saturation Voltage      V3 = 6V, ISS = 2mA

4/17
                                                                                       L4981A - L4981B

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)

Symbol                Parameter                                 Test Condition  Min. Typ. Max. Unit

SUPPLY VOLTAGE

VCC       Operating Supply Voltage                                                          19.5 V

OVER VOLTAGE PROTECTION COMPARATOR

Vthr      Rising Threshold Voltage                                              Vref   5.1  Vref   V

                                                                                -20mV       +20mV

V3Hys     Hysteresis                                                            180 250 320 mV

I3        Input Bias Current                                                           0.05 1      A

td        Propagation delay to output     VOVP = Vthr +100mV                           1    2      s

OVER CURRENT PROTECTION COMPARATOR

Vth       Threshold Voltage                                                                 30 mV

td        Propagation delay to Output     VOCP = Vthr -0.2V                            0.4 0.9 s
                                          VIPK = -0.1V only for L4981A
Iipk      Current Source Generator        VIPK = -0.1V only for L4981B          65     85 105 A

IL        Leakage Current                                                                   5      A

CURRENT AMPLIFIER SECTION

Voffset   Input Offset Voltage            VMULT OUT = VSENSE = 3.5V                         2 mV
I9bias    Input Bias Current
          Open Loop Gain                  VSENSE = 0V                           -500 50 500 nA
SVR       Supply Voltage Rejection
                                          1.1V  VCA OUT  6V                     70 100             dB

                                          12V  VCC  19V                         68     90          dB
                                          VMULT OUT = 3.5V VSENSE = 3.5V
V5H       Output High Voltage                                                   6.2                V
                                          VMULT OUT = 200mV
V5L       Output Low Voltage              ICA OUT = -0.5mA, VIAC = 0V                       0.9    V

-I5       Output Source Current           VMULT OUT = -200mV                    2      10          mA
                                          ICA OUT = 0.5mA, VIAC = 0V
I5        Output Sink Current                                                   2      10          mA
                                          VMULT OUT = 200mV,
                                          VIAC = 0V, VCA-OUT = 3.5V

OUTPUT SECTION

V20L      Output Voltage Low              ISINK = 250mA                                0.5 0.8     V
V20H      Output Voltage High             ISOURCE = 250mA
                                          VCC = 15V                             11.5 12.5          V
                                          COUT = 1nF
tr        Output Voltage Rise Time        COUT = 1nF                                   50 150 ns
                                          ISOURCE = 0mA
tf        Output Voltage Fall Time                                                     30 100 ns

VGDRV     Voltage Clamp                                                         13     16   19     V

TOTAL STANDBY CURRENT SECTION

I19start  Supply Current before start up  VCC = 14V                                    0.3 0.5 mA

I19on     Supply Current after turn on    VIAC = 0V, VCOSC = 0,                        8    12 mA
                                          Pin17 = Open

I19       Operating Supply Current        Pin20 = 1nF                                  12 16 mA
                                          (*)
VCC       Zener Voltage                                                         20     25   30     V

UNDER VOLTAGE LOCKOUT SECTION

Vth ON    Turn on Threshold                                                     14.5 15.5 16.5 V

Vth OFF Turn off Threshold                                                      9      10 11       V

          Programmable Turn-on Threshold Pin 15 to VCC = 220K                   10.6 12 13.4 V
                                                           Pin15 to GND = 33K

LOAD FEED FORWARD

ILFF      Bias Current                    V6 = 1.6V                                    70 140 A
                                          V6 = 5.3V
                                                                                       200 300 A

VI        Input Voltage Range                                                   1.6         5.3    V

(*) Maximum package power dissipation limits must be observed.

                                                                                                   5/17
L4981A - L4981B

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)

Symbol                  Prameter                                     Test Condition  Min. Typ. Max. Unit

MULTIPLIER SECTION                                        VVA-OUT = 4V, VRMS = 2V,
                                                          VMULTOUT = 0, VLFF = 5.1V
              Multipler Output Current                    IAC = 50A, COSC = 0V      20  35    52           A

                                                          VVA-OUT = 4V, VRMS = 2V,   100 135 170 A
                                                          VMULTOUT = 0, VLFF = 5.1V
                                                          IAC = 200A, COSC = 0V     10  20    30           A

                                                          VVA-OUT = 2V, VRMS = 2V,   2   5.5 11             A
                                                          VMULTOUT = 0, VLFF = 5.1V
                                                          IAC = 100A, COSC = 0V     10  22    34           A

                                                          VVA-OUT = 2V, VRMS = 4V,   20  37    54           A
                                                          VMULTOUT = 0, VLFF = 5.1V
                                                          IAC = 100A, COSC = 0V     20  39    54           A

                                                          VVA-OUT = 4V, VRMS = 4V,   -2  0     2            A
                                                          VMULTOUT = 0, VLFF = 5.1V
                                                          IAC = 100A, COSC = 0V

                                                          VVA-OUT = 4V, VRMS = 2V,
                                                          VMULTOUT = 0, VLFF = 2.5V
                                                          COSC = 0V, IAC = 200A

                                                          VVA-OUT = 4V, VRMS = 4V
                                                          VMULTOUT = 0, VLFF = 5.1V
                                                          IAC = 200A, COSC = 0V

                                                          VVA-OUT = 2V, VRMS = 4V,
                                                          VMULTOUT = 0, VLFF = 5.1V
                                                          IAC = 0, COSC = 0V

      K       Multiplier Gain                                                            0.37

IMULT-OUT  =  K    IAC  (VVA-OUT  -   1.28)  (0.8       VLFF  -  1.28)
                                         (VVRMS)2

if VLFF = VREF;    IMULT-OUT  =  IAC  (VVA-OUT - 1.28)    K1
                                          (VVRMS)2

where: K1 = 1V

Figure 1: MULTI-OUT vs. IAC (VRMS = 1.7V;                        Figure 2: MULTI-OUT vs. IAC (VRMS = 2.2V;
             VLFFD = 5.1V)                                                    VLFFD = 5.1V)

6/17
Figure 3: MULTI-OUT vs. IAC (VRMS = 4.4V;                                     L4981A - L4981B
             VLFFD = 5.1V)
                                           Figure 4: MULTI-OUT vs. IAC (VRMS = 5.3V;
                                                        VLFFD = 5.1V)

Figure 5: MULTI-OUT vs. IAC (VRMS = 1.7V;  Figure 6: MULTI-OUT vs. IAC (VRMS = 2.2V;
             VLFFD = 2.5V)                              VLFFD = 2.5V)

Figure 7: MULTI-OUT vs. IAC (VRMS = 4.4V;  Figure 8: MULTI-OUT vs. IAC (VRMS = 5.3V;
             VLFFD = 2.5V)                              VLFFD = 2.5V)

                                                                                      7/17
L4981A - L4981B

Figure 9A: L4981A Power Factor Corrector (200W)

                                                                                              T                                                                    +

                                                               R6                                                                                 D1               Vo=400V

                                                        C7                        C12

                                                                            R14 R15           D4

                                                                     R7                                                                                R1 R9
                                                        C8
                                                                                      D3      C5      C9

FUSE  BRIDGE

                                                        R8                                            R12

Vi

                                                            7            4   1            19      13       14

85VAC-265VAC                                                                                               3                                      C11         C2

                                                    15                                                                               D2
                               C1
                                                                                  L4981A                                 R13
                                                    16                                                     20
                                                                                                                                                  MOS

                      285                                                                                                         6
                                                                                      9 18 10 17 12 11

                                                                             R21                                                              D5       R17 R2 R10

                                                                         R5 C3

                 R11                                        R3                    R4          C4 R16       C6                            C10

                                                                         RS                                                                                                         -

                                                                                                                                                       D93IN029B

      PART LIST

RS    0.07(3 x .22) 1/2W                                                              5%                     C1                                      470nF         400V
                                                                                                             C2                                      100F         450V
R1    820k                                                  1/4W                      1%                     C3                                      2.2nF
                                                                                                             C4                                                    25V
R2    10k                                                   1/4W                      1%                     C5                                        1nF         16V
                                                                                                             C6                                      100F         63V
R3    1.8k                                                  1/4W                      5%                     C7                                                    63V
                                                                                                             C8                                        1F
R4    1.8k                                                  1/4W                      5%                     C9                                      220nF         16V
                                                                                                             C10                                     220nF         400V
R5    18k                                                   1/4W                      5%                     C11                                     330nF         100V
                                                                                                             C12
R6    1.2M                                                  1/4W                      5%                     D1                                        1F         1/2W
                                                                                                           D2, D3                                    270pF
R7    360k                                                  1/4W                      5%                     D4                                      8.2nF
                                                                                                             D5                                   STTA506D
R8    33k                                                   1/4W                      5%                    MOS                                     1N4148

R9    1.8M                                                  1/4W                      1%                                                               18V
                                                                                                                                                  BYT11-600
R10   21k                                                   1/4W                      1%                                                      STH/STW15NA50
                                                                                                                                              FUSE = 4A/250V
R11   402                                                   1/4W                      1%

R12   120k                                                  1/4W                      5%

R13   27                                                    1/4W                      5%

R14   1M                                                    1/4W                      1%

R15   120k                                                  1/2W                      5%

R16   30k                                                   1/4W                      5%

R17   1.8k                                                  4W                        1%

R21   5.1k                                                  1/4W                      1%

      BRIDGE = 4 x P600M

  T= primary: 88 turns of 12 x 32 AWG (0.2mm)                                                         fSW = 80kHz PO = 200W
       secondary: 9 turns of # 27AWG (0.15mm)                                                         VOUT = 400V Irms max = 2.53A
       core: B1ET3411A THOMSON - CSF
       gap: 1,6mm for a total primary inductance of                                                   VOVP = 442V IPK max = 6.2A
       0.9mH

8/17
                                                                                                                                             L4981A - L4981B

Figure 9B: L4981B Power Factor Corrector (200W)

                                                                 T

                                                                                                                                                         +

                      R22          R6                                                                                                   D1               Vo=400V

                           C7                        C12

                                                                 D4

                                               R14 R15                                                                                       R1 R9

                                        R7               D3      C5          C9
                           C8

      FUSE    BRIDGE       R8                                                R12
        Vi
                               7            4   1            19          13       14
85VAC-265VAC
                                                                                  3                                                     C11         C2

              C1                                                                                                           D2
                      15

                                                     L4981B                               R13

                      16                                                          20                                                    MOS

                                                                                  6

                           285                           9 18        10  17 12 11

                                                R21                                                                                 D5       R17 R2 R10

                                            R5 C3

                      R11      R3                    R4          C4 R16           C6                                           C10

                                            RS                                                                                                                           -

                                                                                                                                             D95IN220

     PART LIST

RS            0.07(3 x .22) 1/2W                     5%                             C1                                                     470nF         400V
                                                                                    C2                                                     100F         450V
R1            820k         1/4W                      1%                             C3                                                     2.2nF
                                                                                    C4                                                     1.1nF         25V
R2            10k          1/4W                      1%                             C5                                                     100F         16V
                                                                                    C6                                                                   63V
R3            1.8k         1/4W                      5%                             C7                                                       1F         63V
                                                                                    C8                                                     220nF
R4            1.8k         1/4W                      5%                             C9                                                     220nF         16V
                                                                                    C10                                                    330nF         400V
R5            18k          1/4W                      5%                             C11                                                                  100V
                                                                                    C12                                                      1F
R6            1.2M         1/4W                      5%                             D1                                                     270pF         1/2W
                                                                                  D2, D3                                                   8.2nF
R7            360k         1/4W                      5%                             D4                                                  STTA506D
                                                                                    D5                                                    1N4148
R8            33k          1/4W                      5%                            MOS
                                                                                                                                             18V
R9            1.8M         1/4W                      1%                                                                                 BYT11-600
                                                                                                                                    STH/STW15NA50
R10           21k          1/4W                      1%                                                                             FUSE = 4A/250V

R11           402          1/4W                      1%

R12           120k         1/4W                      5%

R13           27           1/4W                      5%

R14           1M           1/4W                      1%

R15           120k         1/2W                      5%

R16           24k          1/4W                      5%

R17           1.8k             4W                    1%

R21           5.1k         1/4W                      1%

R22           1.1M         1/4W                      1%

              BRIDGE = 4 x P600M

T= primary: 88 turns of 12 x 32 AWG (0.2mm)                                  fSW = 80 to 92kHz PO = 200W
    secondary: 9 turns of # 27AWG (0.15mm)                                   VOUT = 400V Irms max = 2.53A
    core: B1ET3411A THOMSON - CSF                                            VOVP = 442V IPK max = 6.2A
    gap: 1,6mm for a total primary inductance of
    0.9mH                                                                                                                                        9/17
L4981A - L4981B                                 Figure 11: Reference Voltage vs. Supply Voltage

Figure 10: Reference Voltage vs. Source Refer-
               ence Current

Figure 12: Reference Voltage vs. Junction Tem-  Figure 13: Switching Frequency vs. Junction
               perature                                        Temperature

Figure 14: Gate Driver Rise and Fall Time       Figure 15: Operating Supply Current vs. Supply
                                                               Voltage

10/17
                                                                                             L4981A - L4981B

Figure 16: Programmable Under Voltage Lock-                               Figure 17: Modulation Frequency Normalized in
               out Thresholds                                                            an Half Cycle of the Mains Voltage

                                                          R22 = R23  6.8  1 Vl                     fsw
                                                                                                         1
                                     R23 (Kohm)
                                                                          0.8                      0.8

                                                                          0.4                      0.4

                                                                          0.2                      0.2

                                                                          0                        0

                                                                               0  45     90  135   180

                                                                                             Electrical degrees

Table 1: Programmable Under Voltage Lockout Thresholds.

VCC ON                         VCC OFF                                              R22       R23
11V                             10V                                               82k       12k
12V                            10.1V                                              220k      33k
13V                            10.5V                                              430k      62k
14V                            10.8V                                              909k      133k
14.5V                           10.9V                                             1.36M      200k
15V                             11V                                              2.7M       390k

Figure 18: Oscillator Diagram

                                                                                                   11/17
L4981A - L4981B

Figure 19: 200W Evaluation Board Circuit.

T= primary: 75 turns of litz wire 20 x 32 AWG (0.2mm)                   voltage available at pin 6 by R20 and Q3, ensures Q2 to be turned
secondary: 8 turns of # 27AWG (0.15mm)                                  off.
core: B1ET3411A THOMSON - CSF
gap: 1.4mm for a total primary inductance of 0.7mH                      Programmable Under voltage Lockout
fsw = 100kHz; VO = 400V; PO = 200W                                      The PCB allows to insert a couple of resistor (R22, R23) to modify
                                                                         the threshold input voltage. Please refer to fig. 16 and table1.
NOTE:
Start Up Circuit
Usually the VCC capacitor (C11 in fig. 19) can be charged by a resistor
drawing current from the rectified mains. In the evaluation board
instead the start up circuit composed by (Q2+R19+R15+Dz) has
been designed to perform a fast and effective supply in all the
conditions. Once that the L4981A/B has started, the reference

12/17
                                                                                                   L4981A - L4981B

Figure 20: P.C. Board and Component Layout of Evaluation Board Circuit (1:1 scale).

                                                                                                                                                          13/17
L4981A - L4981B

The evaluation board has been designed using: a             a NTC resistor can be used.
faster not dissipative start-up circuit, a diode (D2)
to speed-up the MOS start-off time and (even if a           The PFC demoboard performances has been
single resistor can be used) an external divider to         evaluated testing the following parameters:
improve the precision of the overcurrent thresh-
old.                                                        PF (power factor), A-THD (percentage of current
                                                            total harmonic distortion), H3..H9 (percentage of
Further there is a possibility to change the input          current's nth harmonic amplitude), Vo (output
threshold voltage using an external divider (R23            voltage ripple), Vo (output voltage),  (efficiency).
and R22) and if an inrush current problem arises
                                                            The test configuration, equipments and results
                                                            are:

        AC POWER       PM1200                            EMI                                          PFC           LOAD
          SOURCE     AC POWER                          FILTER                                        L4981
                     ANALYSER                                                                        DEMO   D94IN057
       LARCET /3KW

Vi         f     Pi  PF A-THD H3                       H5      H7                               H9   VO     VO        PO  

(Vrms) (Hz) (W)      (%)         (%)                   (%)     (%)                              (%)  (V)    (V)       (W) (%)

88     60        222 0.999 2.94 1.98 0.61 0.55 0.70 390                                                     8         200 90.2

110    60        220 0.999 1.79 1.40 0.40 0.31 0.28 392                                                     8         201 91.6

132    60        218 0.999 1.71 1.16 0.40 0.35 0.31 394                                                     8         202 92.8

180    50        217 0.999 1.88 1.52 0.65 0.40 0.34 396                                                     8         203 93.8

220    50        217 0.997 2.25 1.68 0.83 0.57 0.48 398                                                     8         204 94.2

260    50        216 0.995 3.30 1.84 1.30 0.39 0.73 400                                                     8         205 95.2

EMI/RFI FILTER                                              the AC source and the demoboard under test,
                                                            while the efficiency has been calculated without
The harmonic content measurement has been                   the filter contribution.
done using an EMI/RFI filter interposed between

                     T1                                T2

           LINE                  C1                                                                             PFC

                                                                                             C              D94IN052
       EARTH

where:        C1 = 0.33F, 630V
T1 = 1mH      C2 = 2.2nF, 630V
T2 = 27mH

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                                                             L4981A - L4981B

SO20 PACKAGE MECHANICAL DATA

DIM.               mm                               inch
                   TYP.                             TYP.
          MIN.                    MAX.      MIN.                         MAX.
                                  2.65      0.093   0.050                0.104
A         2.35                     0.3      0.004                        0.012
                                  0.51      0.013                        0.020
A1        0.1                     0.32      0.009                        0.013
                                    13      0.496                        0.512
B         0.33                     7.6      0.291                        0.299

C         0.23                                                           0.419
                                                                         0.030
D         12.6                                                           0.050

E         7.4

e                  1.27

H         10                      10.65     0.394

h         0.25                    0.75      0.010

L         0.4                     1.27      0.016

K                                 0 (min.)8 (max.)

                                            L

                                                                h x 45

                                         A

   B               e                        K                A1          C

                                                    H

                D

      20                      11

                                         E

      1                       10

                                                    SO20MEC

                                                                                15/17
L4981A - L4981B

DIP20 PACKAGE MECHANICAL DATA

       DIM.            mm                   inch
                       TYP.                 TYP.
             MIN.              MAX.  MIN.          MAX.
                               1.65  0.010  0.018  0.065
       a1    0.254                   0.055  0.010
                               25.4         0.335  1.000
       B         1.39                       0.100
                                7.1         0.900  0.280
       b               0.45    3.93                0.155
                               1.34         0.130  0.053
       b1              0.25

       D

       E               8.5

       e               2.54

       e3              22.86

       F

       I

       L               3.3

       Z

16/17
                                                                                                   L4981A - L4981B

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