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STR-A6061HD

器件型号:STR-A6061HD
器件类别:半导体    模拟混合信号IC   
厂商名称:SANKEN
厂商官网:http://www.sanken-ele.co.jp/en/
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器件描述

SWITCHING CONTROLLER

开关控制器

参数

STR-A6061HD无铅 Yes
STR-A6061HD欧盟RoHS规范 Yes
STR-A6061HD状态 ACTIVE
STR-A6061HD端子涂层 NOT SPECIFIED
STR-A6061HD模拟IC其它类型 SWITCHING CONTROLLER

STR-A6061HD器件文档内容

Off-Line PWM Controllers with Integrated Power MOSFET

STR-A6000 Series

General Descriptions                                                                                            Package

   The STR-A6000 series are power ICs for switching                                                             DIP8
power supplies, incorporating a MOSFET and a current
mode PWM controller IC.                                                                                                                             Not to Scale

   The low standby power is accomplished by the
automatic switching between the PWM operation in
normal operation and the burst-oscillation under light
load conditions. The product achieves high
cost-performance power supply systems with few
external components.

Features                                                                                                        Lineup
Current Mode Type PWM Control
Brown-In and Brown-Out function                                                                                 Electrical Characteristics
Auto Standby Function
                                                                                                                Products             VDSS (min.)           fOSC(AVG)
   No Load Power Consumption < 25mW                                                                                                                        67 kHz
                                                                                                                STR-A605M                   650 V
Operation Mode                                                                                                                                            100 kHz
                                                                                                                STR-A607M                   800 V         100 kHz
   Normal Operation ----------------------------- PWM Mode
   Standby ---------------------------- Burst Oscillation Mode                                                  STR-A605H                   650 V

Random Switching Function                                                                                      STR-A606H                   700 V
Slope Compensation Function
Leading Edge Blanking Function                                                                                 STR-A606HD                  700 V
Bias Assist Function
Audible Noise Suppression function during Standby                                                              *STR-A60HD has two types OCP

   mode                                                                                                          MOSFET ON Resistance and Output Power, POUT*

Protections                                                                                                                                 POUT          POUT

Overcurrent Protection (OCP)*; Pulse-by-Pulse,                                                                 Products     RDS(ON) (Adapter)             (Open frame)
   built-in compensation circuit to minimize OCP point
   variation on AC input voltage                                                                                             (max.)  AC230V         AC85   AC230V  AC85
Overload Protection (OLP); auto-restart                                                                                                            ~265V          ~265V
Overvoltage Protection (OVP); latched shutdown
Thermal Shutdown Protection (TSD); latched shutdown                                                            fOSC(AVG) = 67 kHz
                                                                                                                STR-A6051M 3.95  18.5 W 14 W 31 W 21 W
   *STR-A60HD has two types OCP
                                                                                                                STR-A6052M 2.8  22 W 17.5W 35 W 24.5 W

                                                                                                                STR-A6053M 1.9  26 W 21W 40 W 28 W

                                                                                                                STR-A6079M 19.2  8 W 6 W 13 W 9 W

                                                                                                                fOSC(AVG) = 100 kHz
                                                                                                                STR-A6059H

                                                                                                                STR-A6069H           6 17 W 11 W 30 W 19.5 W

Typical Application Circuit                                                                                     STR-A6069HD

     BR1                                                                     D51       L51                      STR-A6061H
                                                                                                                                     3.95 20 W 15 W 35 W 23.5 W
VAC                                                                   T1                            VOUT
                                                                                                           (+)  STR-A6061HD

                            C6                             R1                             R54       C53
                                                                                       R51
          C1                                                   P                  PC1                      (-)  STR-A6062H
                                                                                  R52     R55                                         2.8  23 W 18 W 38 W 26.5 W
                                                                             C51
                                                                                                                STR-A6062HD
                                                   D1                     S

                                                       D2 R2                         C52 R53                      STR-A6063HD 2.3  25 W 20 W 40 W 28 W
                                                                                  U51
                   87    5                                                                                      * The output power is actual continues power that is measured at
                                                                                               R56                 50 C ambient. The peak output power can be 120 to 140 % of the
                                                                                                                   value stated here. Core size, ON Duty, and thermal design affect
     RA            D/ST D/ST NC VCC                    C2      D                                                   the output power. It may be less than the value stated here.
               C5
                   U1
     RB
                      STR-A6000
     RC
                   S/OCP BR GND FB/OLP
                    1234

                                              PC1                                                               Applications
                         C4 C3                                                                                   Low power AC/DC adapter
                                                                                                                 White goods
                   ROCP                                           CY                                             Auxiliary power supply
                                                                                                                 OA, AV and industrial equipment
                                                                                            TC_STR-A6000_1_R1

STR-A6000 - DS Rev.4.3                                                            SANKEN ELECTRIC CO.,LTD.                                                            1

Mar. 13, 2015                                                                     http://www.sanken-ele.co.jp/en/
STR-A6000 Series

                                                    CONTENTS

          General Descriptions ----------------------------------------------------------------------- 1

          1. Absolute Maximum Ratings--------------------------------------------------------- 3

          2. Electrical Characteristics ------------------------------------------------------------ 4

          3. Performance Curves ------------------------------------------------------------------ 6
               3.1 Derating Curves --------------------------------------------------------------- 6
               3.2 Ambient Temperature versus Power Dissipation Curve ------------- 6
               3.3 MOSFET Safe Operating Area Curves ---------------------------------- 7
               3.4 Transient Thermal Resistance Curves ----------------------------------- 9

          4. Functional Block Diagram---------------------------------------------------------- 11

          5. Pin Configuration Definitions------------------------------------------------------ 11

          6. Typical Application Circuit -------------------------------------------------------- 12

          7. Package Outline ----------------------------------------------------------------------- 13

          8. Marking Diagram -------------------------------------------------------------------- 13

          9. Operational Description------------------------------------------------------------- 14
               9.1 Startup Operation ----------------------------------------------------------- 14
               9.2 Undervoltage Lockout (UVLO)------------------------------------------- 15
               9.3 Bias Assist Function --------------------------------------------------------- 15
               9.4 Constant Output Voltage Control---------------------------------------- 15
               9.5 Leading Edge Blanking Function ---------------------------------------- 16
               9.6 Random Switching Function ---------------------------------------------- 16
               9.7 Automatic Standby Mode Function-------------------------------------- 16
               9.8 Brown-In and Brown-Out Function ------------------------------------- 17
               9.9 Overcurrent Protection Function (OCP) ------------------------------- 19
               9.10 Overload Protection Function (OLP) ----------------------------------- 20
               9.11 Overvoltage Protection (OVP) -------------------------------------------- 20
               9.12 Thermal Shutdown Function (TSD) ------------------------------------- 20

          10. Design Notes --------------------------------------------------------------------------- 21
               10.1 External Components ------------------------------------------------------- 21
               10.2 PCB Trace Layout and Component Placement ----------------------- 22

          11. Pattern Layout Example ------------------------------------------------------------ 24

          12. Reference Design of Power Supply ----------------------------------------------- 25

          OPERATING PRECAUTIONS -------------------------------------------------------- 27

          IMPORTANT NOTES ------------------------------------------------------------------- 28

STR-A6000 - DS Rev.4.3  SANKEN ELECTRIC CO.,LTD.                                                           2

Mar. 13, 2015
STR-A6000 Series

1. Absolute Maximum Ratings

The polarity value for current specifies a sink as "+," and a source as "-," referencing the IC.

Unless otherwise specified TA = 25 C, 7 pin = 8 pin

Parameter                Symbol Test Conditions Pins        Rating        Units                          Notes

                                                            1.2                                    A6079M
                                                                                                   A6059H / 69H
                                                            1.8                                    / 69HD
                                                                                                   A6051M / 61H
Drain Peak Current(1)    IDPEAK  Single pulse          81  2.5           A                        / 61HD
                                                                                                   A6052M / 62H
                                                            3.0                                    / 62HD
                                                                                                   A6053M / 63HD
                                                            4.0
                                                                                                   A6079M
                                 ILPEAK=1.2A                7                                      A6059H / 69H
                                                                                                   / 69HD
                                 ILPEAK=1.8A                24                                     A6061H / 61HD

                                 ILPEAK=2A                  46                                     A6051M
                                 ILPEAK=2A
Avalanche Energy(2)(3)    EAS    ILPEAK=2.2A           81  47            mJ                       A6062H / 62HD
                                 ILPEAK=2.3A
S/OCP Pin Voltage        VS/OCP  ILPEAK=2.5A                56                                     A6052M
BR Pin Voltage            VBR    ILPEAK=2.7A
BR Pin Sink Current        IBR                              62                                     A6063HD
FB/OLP Pin Voltage        VFB    (5)
FB/OLP Pin Sink Current    IFB                              72                                     A6053M
VCC Pin Voltage           VCC
MOSFET Power              PD1                               86
Dissipation(4)            PD2
Control Part Power        TOP                          1-3  - 2 to 6      V
Dissipation               Tstg
Operating Ambient         Tch                          2-3  - 0.3 to 7    V
Temperature(6)
Storage Temperature                                    2-3  1.0           mA
Channel Temperature
                                                       4 - 3 - 0.3 to 14  V

                                                       4-3  1.0           mA

                                                       5-3  32            V

                                                       81  1.35          W

                                                       53  1.2           W

                                                       -    - 20 to 125   C

                                                       -    - 40 to 125   C

                                                       -    150           C

(1) Refer to 3.3 MOSFET Safe Operating Area Curves
(2) Refer to Figure 3-2 Avalanche Energy Derating Coefficient Curve
(3) Single pulse, VDD = 99 V, L = 20 mH
(4) Refer to Figure 3-3 Ambient temperature versus power dissipation curve
(5) When embedding this hybrid IC onto the printed circuit board (cupper area in a 15 mm 15 mm)
(6) The recommended internal frame temperature, TF, is 115C (max.)

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2. Electrical Characteristics

The polarity value for current specifies a sink as "+," and a source as "-," referencing the IC.

Unless otherwise specified, TA = 25 C, VCC = 18 V, 7 pin = 8 pin

Parameter                         Symbol          Test    Pins  Min.      Typ.   Max. Units             Notes
                                              Conditions

Power Supply Startup Operation

Operation Start Voltage           VCC(ON)                 5 - 3 13.8 15.3 16.8 V
Operation Stop Voltage(1)         VCC(OFF)
                                                          5 - 3 7.3 8.1          8.9               V

Circuit Current in Operation      ICC(ON) VCC = 12 V 5 - 3          -     -      2.5 mA

Startup Circuit Operation         VST(ON)                 8-3 -           38     -                 V
Voltage

Startup Current                   ISTARTUP VCC = 13.5 V 5 - 3 - 3.7 - 2.5 - 1.5 mA

Startup Current Biasing           VCC(BIAS)   ICC         5-3   8.5       9.5 10.5                 V
Threshold Voltage                             = - 100 A

Normal Operation

Average Switching                                                     60  67     74                     A60M
Frequency                                                 8-3
                                  fOSC(AVG)                               100 110                  kHz
                                                                      90
                                                                                                        A60H / HD

Switching Frequency                                                 -     5      -                      A60M
Modulation Deviation
                                  f                       8-3       -     8      -                 kHz

                                                                                                        A60H / HD

Maximum ON Duty                    DMAX                   8 - 3 77        83     89                %
Minimum ON Time                   tON(MIN)
                                                                       -  540    -                 ns A60M
                                                          8-3                                               A60H / HD
                                                                          470    -
                                                                       -

Protection Function

                                                                    -     340    -                      A60M

Leading Edge Blanking Time        tBW                     -         -     280    -                 ns

                                                                                                        A60H / HD

OCP Compensation                                                    -     20     -                      A60M
Coefficient
                                  DPC                     -         -     33     -      mV/s

                                                                                                        A60H / HD

OCP Compensation ON Duty             DDPC     VCC = 32 V    -     -         36     -               %
OCP Threshold Voltage at            VOCP(L)   VCC = 12 V  1-3   0.70      0.78   0.86              V
Zero ON Duty
OCP Threshold Voltage at            VOCP(H)   VCC = 12 V  1-3   0.81       0.9   0.99              V
36% ON Duty
OCP Threshold Voltage in          VOCP(LEB)               1-3   1.32      1.55   1.78              V A60HD
Leading Edge Blanking Time         IFB(MAX)               4-3   - 340     - 230  - 150             A
Maximum Feedback Current            IFB(MIN)              4-3   - 30      - 15    -7               A
                                   VFB(STB)               4-3   0.85      0.95   1.05              V
Minimum Feedback Current           VFB(OLP)               4-3                                      V
FB/OLP pin Oscillation Stop         ICC(OLP)              5-3    7.3       8.1    8.9              A
Threshold Voltage                                                 -        300    600              ms
OLP Threshold Voltage                 tOLP                  -     54        68     82              V
                                  VFB(CLAMP)              4-3     11      12.8     14
OLP Operation Current

OLP Delay Time

FB/OLP Pin Clamp Voltage

(1) VCC(BIAS) > VCC(OFF) always.

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Parameter                   Symbol        Test    Pins    Min.            Typ.  Max. Units  Notes
                                      Conditions

Brown-In Threshold Voltage VBR(IN) VCC = 32 V 2 - 3 5.2                   5.6   6     V

Brown-Out Threshold         VBR(OUT) VCC = 32 V 2 - 3 4.45                4.8   5.15  V
Voltage

BR Pin Clamp Voltage        VBR(CLAMP) VCC = 32 V 2 - 3   6               6.4   7     V

BR Function Disabling       VBR(DIS) VCC = 32 V 2 - 3 0.3                 0.48  0.7   V
Threshold

OVP Threshold Voltage       VCC(OVP)              5 - 3 26                29    32    V

Latch Circuits Holding      ICC(LATCH) VCC = 9.5 V 5 - 3  -               700   -     A
Current(2)

Thermal Shutdown Operating  Tj(TSD)               -       135             -     -     C
Temperature

MOSFET

                                                          650             -     -           A605

Drain-to-Source Breakdown   VDSS                  8 1 700               -     -     V A606
Voltage

                                                          800             -     -           A607

Drain Leakage Current       IDSS                  81 -                   -     300 A
On Resistance
                                                          -               -     19.2        A6079M

                                                          -               -     6           A6059H / 69H
                                                                                            / 69HD

                                                                       -  -     3.95          A6051M / 61H
                            RDS(ON) IDS = 0.4A 8 - 1                                   / 61HD
                                                                                            A6052M / 62H
                                                                       -  -     2.8         / 62HD

                                                                       -  -     2.3         A6063HD

                                                          -               -     1.9         A6053M

Switching Time              tf                    81     -               -     250 ns

                                                          -               -     400   ns A6053M

Thermal Resistance

Channel to Case Thermal     ch-C                  -       -               -     22 C/W
Resistance(3)

(2) A latch circuit is a circuit operated with Overvoltage Protection function (OVP) and/or Thermal Shutdown function

   (TSD) in operation.
(3) ch-C is thermal resistance between channel and case. Case temperature (TC) is measured at the center of the case top

   surface.

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3. Performance Curves

3.1 Derating Curves

                                         100                                                                               100

Safe Operating Area                      80                                      EAS Temperature Derating Coefficient (%)  80
   Temperature Derating Coefficient (%)
                                         60                                                                                60

                                         40                                                                                40

                                         20                                                                                20

                                         0                                                                                 0
                                            0 25 50 75 100 125 150                                                           25 50 75 100 125 150

                                                  Channel Temperature, Tch (C)                                                      Channel Temperature, Tch (C)

Figure 3-1 SOA Temperature Derating Coefficient Curve Figure 3-2 Avalanche Energy Derating Coefficient Curve

3.2 Ambient Temperature versus Power Dissipation CurvePower Dissipation, PD1 (W)

       1.6
       1.4

                          1.35W
       1.2

         1
       0.8
       0.6
       0.4
       0.2

         0
             0 20 40 60 80 100 120 140 160
                    Ambient Temperature, TA (C )

           Figure 3-3 Ambient temperature versus
                     power dissipation curve

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3.3 MOSFET Safe Operating Area Curves

When the IC is used, the safe operating area curve should be multiplied by the temperature derating coefficient
   derived from Figure 3-1.

The broken line in the safe operating area curve is the drain current curve limited by on-resistance.
Unless otherwise specified, TA = 25 C, Single pulse

STR-A6051M                                                           STR-A6052M

       10                                                                  10

                                                              0.1ms                                                           0.1ms

Drain Current, ID (A)  1                                             Drain Current, ID (A)  1

                                                                                                     1ms

                                     1ms

                       0.1                                                                  0.1

                       0.01      10  100                      1000   0.01                        10  100                      1000
                              1                                             1

                                 Drain-to-Source Voltage (V)                                     Drain-to-Source Voltage (V)

STR-A6053M                                                           STR-A6079M

       10                                                                 10

        1                                                     0.1ms

      0.1Drain Current, ID (A)                                              1Drain Current, ID (A)                    0.1ms
                                     1ms                                                             1ms

                                                                                            0.1

                       0.01      10  100                      1000   0.01                        10  100                      1000
                              1                                             1

                                 Drain-to-Source Voltage (V)                                     Drain-to-Source Voltage (V)

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      STR-A6059H
Drain Current, ID (A)                                                                              10Drain Current, ID (A)
             10
                                                                                                    1
              1                                                                                                                            1ms

            0.1                                                                                   0.1

0.01                        10                                   100                  1000                         0.01      10  100                         1000
       1                                                                                                                  1                               0.1ms

                            Drain-to-Source Voltage (V)                                                                      Drain-to-Source Voltage (V)

STR-A6062H / 62HD                                                                           STR-A6063HD

      10

                                                                      0.1ms

Drain Current, ID (A)  1                                                                    Drain Current, I (A)                 1ms
                                                            1ms
                                                                                               D
                       0.1

0.01                        10                                   100                  1000
       1

                            Drain-to-Source Voltage (V)                                                                      Drain-to-Source Voltage (V)

STR-A6069H / 69HD

     10

Drain Current, ID (A)                                                          0.1ms
                       1

                                                              1ms

                       0.1

0.01                        10                                   100                  1000
       1

                            Drain-to-Source Voltage (V)

STR-A6000 - DS Rev.4.3                                           SANKEN ELECTRIC CO.,LTD.                                                                          8

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STR-A6000 Series

3.4 Transient Thermal Resistance Curves
      STR-A6051M / 61H / 61HD

                10
Transient Thermal Resistance
   ch-c (C/W)                                            1

                                                          0.1

                                                          0.01    1  10      10S0TR-A6252    1m                        10m      100m

                                                                              
                                                                               Transient thermal rTeismiseta(ns)ce curve

STR-A6052M / 62H / 62HD

         110 0

ch-c[/W]                                                 11
    TransiTreanntsiTenhtetrhemralmalRreessiissttaannccee
                                                          00..11
        ch-c (C/W)
        00..0011
              1                                                      10      100             1m                         10m     100m
                                                                               1.0E-04 Time (s) 1.0E-03
            1.0E-06                                                   1.0E-05                                             1.0E-02   1.0E-01

STR-A6053M                                                                           t [sec]
                                                                                          time
          10

Transient Thermal Resistance                              1
    ch-c (C/W)
                                                          0.1

                                                          0.01    1  10      100                  1m                   10m      100m
                                                                                     Time (s)

STR-A6059M / 69H / 69HD

          10

Transient Thermal Resistance                              1
   ch-c (C/W)
                                                          0.1

                                                          0.01

                                                                  1  10      100             1m                        10m      100m

                                                                                     Time (s)

STR-A6000 - DS Rev.4.3                                                         SANKEN ELECTRIC CO.,LTD.                            9
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STR-A6000 Series

                                     STR-A6079M       Transient Thermal Resistance  1          10               100                 1m         10m  100m
                                                          ch-c (C/W)                                                                      1.100Em-02  110.00Em-01
                                              10
                                                                                                           ST R-A606T3imHeD(s)
                                               1
                                                                                                            
                                             0.1                                                Transient thermal resistance curve

ch-c[/W]                                   0.01
     Transient thermal resistance                100n
        Transient Thermal Resistance
                                     STR-A6063HD
           ch-c (C/W)
                                             1100
                                              11                                    1.01E0-05       1.100E0-04            1.01Em-03
                                            00..11
                                          00.0.011
                                         0.00.00101
                                             1.01E-06

                                                                                                                  Time (s)

                                                                                                                   t [sec]

                                                                                                                  t ime

STR-A6000 - DS Rev.4.3                                                                          SANKEN ELECTRIC CO.,LTD.                               10

Mar. 13, 2015
STR-A6000 Series
4. Functional Block Diagram

           VCC                                                                        Startup              D/ST
              5                                                                                             7,8

                        UVLO    REG             VREG          OVP       TSD                                S/OCP
                                                                                                            1
               BR           Brown-in                                                                       GND
               2            Brown-out                                                                       3

                   6.4V                                                                              BD_STR-A6000_R1

                   PWM OSC    SQ                                                                DRV
                              R
                                                                        OCP

                   7V VCC                                               Drain peak current

                                       OLP                              compensation

FB/OLP                                                        Feedback                LEB
       4                                                       control

                   12.8V                            Slope
                                                compensation

5. Pin Configuration Definitions

                                       Pin             Name                               Descriptions
                                                       S/OCP       MOSFET source and overcurrent protection
S/GND 1                 8 D/ST         1                           (OCP) signal input
     BR 2                                                BR        Brown-In and Brown-Out detection voltage input
                        7 D/ST         2                GND
   GND 3                                              FB /OLP      Ground
FB/OLP 4                               3                           Constant voltage control signal input and over
                                                        VCC        load protection (OLP) signal input
                        6                                 -        Power supply voltage input for control part and
                                             4                     overvoltage protection (OVP) signal input
                                                                   (Pin removed)
                        5 VCC          5

                                       6              D/ST MOSFET drain and startup current input
                                       7
                                       8

STR-A6000 - DS Rev.4.3                 SANKEN ELECTRIC CO.,LTD.                                                       11

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STR-A6000 Series

6. Typical Application Circuit

      The following drawings show circuits enabled and disabled the Brown-In/Brown-Out function.
      The PCB traces D/ST pins should be as wide as possible, in order to enhance thermal dissipation.
      In applications having a power supply specified such that D/ST pin has large transient surge voltages, a clamp

         snubber circuit of a capacitor-resistor-diode (CRD) combination should be added on the primary winding P, or a
         damper snubber circuit of a capacitor (C) or a resistor-capacitor (RC) combination should be added between the
         D/ST pin and the S/OCP pin.

                                      CRD clamp snubber                                               L51

                     BR1                                                          T1 D51                    R54           VOUT
VAC                                                                                            PC1 R51                          (+)
                          RA                C6                         R1
                     C1   RB                                                                                R55           C53
                                                                           P                   R52
   CRC                      C5                                                                                                   (-)
   damper snubber                                              D1                         C51     C52 R53
                          RC                                                         S         U51

                                                                   D2 R2                                    R56

                                87    5

                                D/ST D/ST NC VCC                   C2      D

                                   U1

                                   STR-A6000

                                S/OCP BR GND FB/OLP
                                 1234

                                                          PC1
                                      C4 C3

                                ROCP                                          CY

                                                                                                                          TC_STR-A6000_2_R1

Figure 6-1 Typical application circuit (enabled Brown-In/Brown-Out function, DC line detection)

                                      CRD clamp snubber                                                              L51
                                                                                     T1 D51
                     BR1                                                                                                  VOUT
VAC                                               C6                   R1                                   R54                 (+)
                                                                                               PC1 R51
                     C1                                                       P                                           C53
                                                                                                            R55
   CRC                                                         D1                         C51  R52                               (-)
   damper snubber                                                                    S
                                                                                                  C52 R53
                                                                   D2 R2
                                                                                               U51
                                87       5                                                                  R56

                                D/ST D/ST NC VCC                   C2         D

                          C5    U1

                                STR-A6000

                                S/OCP BR GND FB/OLP
                                 1234

                                                  PC1
                                      C3

                                ROCP                                             CY

                                                                                                                          TC_STR-A6000_3_R1

               Figure 6-2 Typical application circuit (disabled Brown-In/Brown-Out function)

STR-A6000 - DS Rev.4.3          SANKEN ELECTRIC CO.,LTD.                                                                                     12

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STR-A6000 Series

7. Package Outline
      DIP8
      The following show a representative type of DIP8.

NOTES:
1) Dimension is in millimeters
2) Pb-free. Device composition compliant with the RoHS directive

8. Marking Diagram

STR-A60M        Part Number                                STR-A60HD      Part Number
STR-A60H                                                     8
                  Lot Number                                          A60H  Lot Number
  8                Y is the Last digit of the year (0 to 9)          SKYMDD    Y is the Last digit of the year (0 to 9)
          A60   M is the Month (1 to 9, O, N or D)                          M is the Month (1 to 9, O, N or D)
           SKYMD   D is a period of days:                       1              D is a period of days:
                                                                                    1 : 1st to 10th
   1                    1 : 1st to 10th                                             2 : 11th to 20th
                        2 : 11th to 20th                                            3 : 21st to 31st
                        3 : 21st to 31st
                                                                              Sanken Control Number
                  Sanken Control Number

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STR-A6000 Series                                              With Brown-In / Brown-Out function

9. Operational Description                                      When BR pin voltage is more than VBR(DIS) = 0.48 V
                                                                and less than VBR(IN) = 5.6 V, the Bias Assist Function
All of the parameter values used in these descriptions         (refer to Section 9.3) is disabled. Thus, VCC pin
   are typical values, unless they are specified as
   minimum or maximum.                                          voltage repeats increasing to VCC(ON) and decreasing to
                                                                VCC(OFF) (shown in Figure 9-3). When BR pin voltage
With regard to current direction, "+" indicates sink           becomes VBR(IN) or more, the IC starts switching
   current (toward the IC) and "" indicates source             operation.
   current (from the IC).

9.1 Startup Operation                                                                  BR1         T1

   Figure 9-1 shows the circuit around IC. Figure 9-2        VAC
shows the start up operation.
                                                                                            C1     P
   The IC incorporates the startup circuit. The circuit is
connected to D/ST pin. When D/ST pin voltage reaches                7, 8                    D2 R2
to Startup Circuit Operation Voltage VST(ON) = 38 V, the
startup circuit starts operation.                                    D/ST

   During the startup process, the constant current,         U1 VCC 5
ISTARTUP = - 2.5 mA, charges C2 at VCC pin. When
VCC pin voltage increases to VCC(ON) = 15.3 V, the                                          C2 VD  D
control circuit starts operation.
                                                             BR GND 3
   During the IC operation, the voltage rectified the
auxiliary winding voltage, VD, of Figure 9-1 becomes a       2
power source to the VCC pin. After switching operation
begins, the startup circuit turns off automatically so that  Figure 9-1 VCC pin peripheral circuit
its current consumption becomes zero.                          (Without Brown-In / Brown-Out)

   The approximate value of auxiliary winding voltage is     VCC pin
about 15 V to 20 V, taking account of the winding turns       voltage
of D winding so that VCC pin voltage becomes                   VCC(ON)
Equation (1) within the specification of input and output
voltage variation of power supply.

VCC(BIAS) (max .) VCC  VCC(OVP ) (min.)                                        tSTART

                                                             Drain current,
                                                                           ID

10.5 (V)  VCC  26 (V)                      (1)

   The oscillation start timing of IC depends on                   Figure 9-2 Startup operation
Brown-In / Brown-Out function (refer to Section 9.8).           (Without Brown-In / Brown-Out)

Without Brown-In / Brown-Out function (BR pin               VCC pin           tSTART
                                                              voltage
   voltage is VBR(DIS) = 0.48 V or less)
   When VCC pin voltage increases to VCC(ON), the IC           VCC(ON)
   starts switching operation, As shown in Figure 9-2.         VCC(OFF)

The startup time of IC is determined by C2 capacitor         BR pin
value. The approximate startup time tSTART (shown in         voltage
Figure 9-2) is calculated as follows:

                VCC(ON )VCC(INT)                                                                   VBR(IN)
                      ISTRATUP
t START   C2                              (2)

where,                                                       Drain current,
tSTART : Startup time of IC (s)                                            ID
VCC(INT) : Initial voltage on VCC pin (V)

                                                                 Figure 9-3 Startup operation
                                                                (With Brown-In / Brown-Out)

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STR-A6000 Series                                              pin voltage decreases to the startup current threshold
                                                              biasing voltage, VCC(BIAS) = 9.5 V. While the Bias Assist
9.2 Undervoltage Lockout (UVLO)                               function is activated, any decrease of the VCC pin
                                                              voltage is counteracted by providing the startup current,
   Figure 9-4 shows the relationship of VCC pin voltage       ISTARTUP, from the startup circuit. Thus, the VCC pin
and circuit current ICC. When VCC pin voltage decreases       voltage is kept almost constant.
to VCC(OFF) = 8.1 V, the control circuit stops operation by
UVLO (Undervoltage Lockout) circuit, and reverts to              By the Bias Assist function, the value of C2 is
the state before startup.                                     allowed to be small and the startup time becomes shorter.
                                                              Also, because the increase of VCC pin voltage becomes
        Circuit current, ICC                                  faster when the output runs with excess voltage, the
           ICCON                                              response time of the OVP function becomes shorter.

               Stop             Start                            It is necessary to check and adjust the startup process
                                                              based on actual operation in the application, so that poor
                                                              starting conditions may be avoided.

               VCCOFF           VCCON    VCC pin              9.4 Constant Output Voltage Control
                                         voltage
                                                                 The IC achieves the constant voltage control of the
           Figure 9-4 Relationship between                    power supply output by using the current-mode control
               VCC pin voltage and ICC                        method, which enhances the response speed and
                                                              provides the stable operation.
9.3 Bias Assist Function
                                                                 The FB/OLP pin voltage is internally added the slope
   Figure 9-5 shows VCC pin voltage behavior during           compensation at the feedback control (refer to Section 4
the startup period.                                           Functional Block Diagram), and the target voltage, VSC,
                                                              is generated. The IC compares the voltage, VROCP, of a
   After VCC pin voltage increases to VCC(ON) = 15.3 V        current detection resistor with the target voltage, VSC, by
at startup, the IC starts the operation. Then circuit         the internal FB comparator, and controls the peak value
current increases and VCC pin voltage decreases. At the       of VROCP so that it gets close to VSC, as shown in Figure
same time, the auxiliary winding voltage VD increases in      9-6 and Figure 9-7.
proportion to output voltage. These are all balanced to
produce VCC pin voltage.                                                      U1

                                                                     S/OCP GND FB/OLP

                                                                     1        34

VCC pin    IC starts operation       Startup success                                          PC1
voltage
                                            Target operating  VROCP     ROCP                       IFB
  VCC(ON)                                   voltage
VCC(BIAS)                       Increase with rising of                                   C3
                                output voltage
VCC(OFF)
                                Bias assist period            Figure 9-6 FB/OLP pin peripheral circuit

                        Startup failure                                       Target voltage including
                                                                              Slope Compensation

                                                    Time                      VSC

                                                                        -

Figure 9-5 VCC pin voltage during startup period                           +  VROCP
                                                              FB Comparator
   The surge voltage is induced at output winding at                                      Voltage on both
turning off a power MOSFET. When the output load is                                       sides of ROCP
light at startup, the surge voltage causes the unexpected
feedback control. This results the lowering of the output               Drain current,
power and VCC pin voltage. When the VCC pin voltage                                   ID
decreases to VCC(OFF) = 8.1 V, the IC stops switching
operation and a startup failure occurs. In order to prevent   Figure 9-7 Drain current, ID, and FB comparator
this, the Bias Assist function is activated when the VCC                 operation in steady operation

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STR-A6000 Series                                            9.5 Leading Edge Blanking Function

Light load conditions                                         The IC uses the peak-current-mode control method
   When load conditions become lighter, the output          for the constant voltage control of output.
   voltage, VOUT, increases. Thus, the feedback current
   from the error amplifier on the secondary-side also         In peak-current-mode control method, there is a case
   increases. The feedback current is sunk at the FB/OLP    that the power MOSFET turns off due to unexpected
   pin, transferred through a photo-coupler, PC1, and the   response of FB comparator or overcurrent protection
   FB/OLP pin voltage decreases. Thus, VSC decreases,       circuit (OCP) to the steep surge current in turning on a
   and the peak value of VROCP is controlled to be low,     power MOSFET.
   and the peak drain current of ID decreases.
   This control prevents the output voltage from               In order to prevent this response to the surge voltage
   increasing.                                              in turning-on the power MOSFET, the Leading Edge
                                                            Blanking, tBW (STR-A60H for 340 ns, STR-A60H
Heavy load conditions                                      and STR-A60HD for 280 ns) is built-in. During tBW,
   When load conditions become greater, the IC              the OCP threshold voltage becomes about 1.7 V which
   performs the inverse operation to that described above.  is higher than the normal OCP threshold voltage (refer
   Thus, VSC increases and the peak drain current of ID     to Section 9.9).
   increases.
   This control prevents the output voltage from            9.6 Random Switching Function
   decreasing.
                                                               The IC modulates its switching frequency randomly
   In the current mode control method, when the drain       by superposing the modulating frequency on fOSC(AVG) in
current waveform becomes trapezoidal in continuous          normal operation. This function reduces the conduction
operating mode, even if the peak current level set by the   noise compared to others without this function, and
target voltage is constant, the on-time fluctuates based    simplifies noise filtering of the input lines of power
on the initial value of the drain current.                  supply.

   This results in the on-time fluctuating in multiples of  9.7 Automatic Standby Mode Function
the fundamental operating frequency as shown in Figure
9-8. This is called the subharmonics phenomenon.               Automatic standby mode is activated automatically
                                                            when the drain current, ID, reduces under light load
   In order to avoid this, the IC incorporates the Slope    conditions, at which ID is less than 15 % to 20 % of the
Compensation function. Because the target voltage is        maximum drain current (it is in the OCP state). The
added a down-slope compensation signal, which reduces       operation mode becomes burst oscillation, as shown in
the peak drain current as the on-duty gets wider relative   Figure 9-9. Burst oscillation mode reduces switching
to the FB/OLP pin signal to compensate VSC, the             losses and improves power supply efficiency because of
subharmonics phenomenon is suppressed.                      periodic non-switching intervals.

   Even if subharmonic oscillations occur when the IC       Output current,               Burst oscillation
has some excess supply being out of feedback control,                    IOUT
such as during startup and load shorted, this does not
affect performance of normal operation.

                        Target voltage
                        without Slope Compensation

                                                                                          Below several kHz

                                                            Drain current,
                                                                          ID

tON1           tON2                                                             Normal    Standby             Normal
   T                                                                           operation  operation          operation

               T        T                                   Figure 9-9 Auto Standby mode timing

Figure 9-8 Drain current, ID, waveform                         Generally, to improve efficiency under light load
       in subharmonic oscillation                           conditions, the frequency of the burst oscillation mode
                                                            becomes just a few kilohertz. Because the IC suppresses
                                                            the peak drain current well during burst oscillation mode,
                                                            audible noises can be reduced.

                                                               If the VCC pin voltage decreases to VCC(BIAS) = 9.5 V

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STR-A6000 Series                                               operation period becomes tOLP = 68 ms or more, the
                                                               IC stops switching operation.
during the transition to the burst oscillation mode, the
Bias Assist function is activated and stabilizes the         STR-A60HD:
Standby mode operation, because ISTARTUP is provided to        When the BR pin voltage falls to VBR(OUT) = 4.8 V
the VCC pin so that the VCC pin voltage does not               or less for tOLP = 68 ms, the IC stops switching
decrease to VCC(OFF).                                          operation.

   However, if the Bias Assist function is always           There are two types of detection method as follows:
activated during steady-state operation including
standby mode, the power loss increases. Therefore, the      9.8.1 DC Line Detection
VCC pin voltage should be more than VCC(BIAS), for
example, by adjusting the turns ratio of the auxiliary            Figure 9-11 shows BR pin peripheral circuit of DC
winding and secondary winding and/or reducing the              line detection. There is a ripple voltage on C1
value of R2 in Figure 10-2 (refer to Section 10.1              occurring at a half period of AC cycle. In order to
Peripheral Components for a detail of R2).                     detect each peak of the ripple voltage, the time
                                                               constant of RC and C4 should be shorter than a half
9.8 Brown-In and Brown-Out Function                            period of AC cycle.

   This function stops switching operation when it                Since the cycle of the ripple voltage is shorter than
detects low input line voltage, and thus prevents              tOLP, the switching operation does not stop when only
excessive input current and overheating.                       the bottom part of the ripple voltage becomes lower
                                                               than VBR(OUT).
   This function turns on and off switching operation
according to the BR pin voltage detecting the AC input            Thus it minimizes the influence of load conditions
voltage. When BR pin voltage becomes more than                 on the voltage detection.
VBR(DIS) = 0.48 V, this function is activated.
                                                                            BR1
   Figure 9-10 shows waveforms of the BR pin voltage        VAC
and the drain currnet.
                                                                                     RA
   Even if the IC is in the operating state that the VCC
pin voltage is VCC(OFF) or more, when the AC input          VDC                  C1              U1
voltage decreases from steady-state and the BR pin
voltage falls to VBR(OUT) = 4.8 V or less for the OLP                                RB  2      GND
Delay Time, tOLP = 68 ms, the IC stops switching                                            BR      3
operation. When the AC input voltage increases and the                               RC    C4
BR pin voltage reaches VBR(IN) = 5.6 V or more in the
operating state that the VCC pin voltage is VCC(OFF) or
more, the IC starts switching operation.

   In case the Brown-In and Brown-Out function is
unnecessary, connect the BR pin trace to the GND pin
trace so that the BR pin voltage is VBR(DIS) or less.

BR pin voltage                 VBR(IN)                                   Figure 9-11 DC line detection

Drain current,      VBR(OUT)                                  The components around BR pin:
               ID  tOLP
                                                             RA and RB are a few megohms. Because of high
Figure 9-10 BR pin voltage and drain current waveforms         voltage applied and high resistance, it is
                                                               recommended to select a resistor designed against
   During burst oscillation mode, this function operates       electromigration or use a combination of resistors
as follows:                                                    in series for that to reduce each applied voltage,
                                                               according to the requirement of the application.
    STR-A60M and STR-A60H:
      This function is disabled during switching             RC is a few hundred kilohms
      operation stop period in burst oscillation mode.       C4 is 470 pF to 2200 pF for high frequency noise
      When the BR pin voltage falls to VBR(OUT) or less in
      burst oscillation mode and the sum of switching          reduction

                                                               Neglecting the effect of both input resistance and
                                                            forward voltage of rectifier diode, the reference value
                                                            of C1 voltage when Brown-In and Brown-Out
                                                            function is activated is calculated as follows:

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VDC(OP )   VBR(TH)   1   RA RB              (3)              * High-Speed Latch Release
                            RC                                  When Overvoltage Protection function (OVP) or
                                                                Thermal Shutdown function (TSD) are activated,
where,    : C1 voltage when Brown-In and                        the IC stops switching operation in latch mode.
VDC(OP)   Brown-Out function is activated                       Releasing the latch mode is done by decreasing the
          : Any one of threshold voltage of BR pin              VCC pin voltage below VCC(OFF) or by decreasing
VBR(TH)   (see Table 9-1)                                       the BR pin voltage below VBR(OUT).
                                                                In case of the DC line detection or without
     Table 9-1 BR pin threshold voltage                         Brown-in / Brown-Out function, the release time
                                                                depends on discharge time of C1 and takes longer
            Parameter         Symbol     Value                  time until VCC pin voltage decreases to release
Brown-In Threshold Voltage    VBR(IN)    (Typ.)                 voltage.
Brown-Out Threshold Voltage   VBR(OUT)   5.6 V                  In case of the AC line detection, BR pin voltage is
                                                                decreased quickly when AC input voltage, VAC, is
                                         4.8 V                  turned off, and thus the latch mode is quickly
                                                                released.
   VDC(OP) can be expressed as the effective value of AC
input voltage using Equation (4).                            The components around BR pin:

VAC(OP)RMS     1     VDC(OP)                (4)               RA and RB are a few megohms. Because of high
               2                                                voltage applied and high resistance, it is
                                                                recommended to select a resistor designed against
   RA, RB, RC and C4 should be selected based on actual         electromigration or use a combination of resistors
operation in the application.                                   in series for that to reduce each applied voltage,
                                                                according to the requirement of the application.
9.8.2 AC Line Detection
                                                              RC is a few hundred kilohms
      Figure 9-12 shows BR pin peripheral circuit of AC
   line detection. In order to detect the AC input voltage,   RS must be adjusted so that the BR pin voltage is
   the time constant of RC and C4 should be longer than         more than VBR(DIS) = 0.48 V when the VCC pin
   the period of AC cycle. Thus the response of BR pin          voltage is VCC(OFF) = 8.1 V
   detection becomes slow compared with the DC line
   detection.                                                 C4 is 0.22 F to 1 F for averaging AC input
                                                                voltage and high frequency noise reduction.
      This method detects the AC input voltage, and thus
   it minimizes the influence from load conditions. Also,       Neglecting the effect of input resistance is zero, the
   this method is free of influence from C1 charging and     reference effective value of AC input voltage when
   discharging time, the latch mode can be released          Brown-In and Brown-Out function is activated is
   quickly*                                                  calculated as follows:

                                                             VAC(OP)RMS        VBR ( TH)    1  RA R   B    (5)
                                                                          2                       RC

VAC       BR1                                                   where,
                                                                VAC(OP)RMS :The effective value of AC input voltage
                    RA                   3
                                                                               when Brown-In and Brown-Out function
                              RS VCC U1                                        is activated
                                                                VBR(TH) :Any one of threshold voltage of BR pin
                                                                              (see Table 9-1)

                                                                RA, RB, RC and C4 should be selected based on
                                                             actual operation in the application.

     VDC            RB

               C1               2
                                   BR GND

                    RC            C4     3

          Figure 9-12 AC line detection

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9.9 Overcurrent Protection Function                        < Input Compensation Function >OCP Threshold Voltage after
       (OCP)                                                  ICs with PWM control usually have some propagationcompensation, VOCP'

   Overcurrent Protection Function (OCP) detects each      delay time. The steeper the slope of the actual drain
drain peak current level of a power MOSFET on              current at a high AC input voltage is, the larger the
pulse-by-pulse basis, and limits the output power when     detection voltage of actual drain peak current is,
the current level reaches to OCP threshold voltage.        compared to VOCP. Thus, the peak current has some
                                                           variation depending on the AC input voltage in OCP
   During Leading Edge Blanking Time, the operation of     state.
OCP is different depending on the products as follows.
                                                              In order to reduce the variation of peak current in
STR-A60HD:                                              OCP state, the IC incorporates a built-in Input
   During Leading Edge Blanking Time, the OCP              Compensation function.
   threshold voltage becomes VOCP(LEB) = 1.55 V which
   is higher than the normal OCP threshold voltage as         The Input Compensation Function is the function of
   shown in Figure 9-13. Changing to this threshold        correction of OCP threshold voltage depending with AC
   voltage prevents the IC from responding to the surge    input voltage, as shown in Figure 9-15.
   voltage in turning-on the power MOSFET. This
   function operates as protection at the condition such      When AC input voltage is low (ON Duty is broad),
   as output windings shorted or unusual withstand         the OCP threshold voltage is controlled to become high.
   voltage of secondary-side rectifier diodes.             The difference of peak drain current become small
                                                           compared with the case where the AC input voltage is
STR-A60M and STR-A60H:                                high (ON Duty is narrow).
   OCP is disabled during Leading Edge Blanking Time.
                                                              The compensation signal depends on ON Duty. The
   When power MOSFET turns on, the surge voltage           relation between the ON Duty and the OCP threshold
width of S/OCP pin should be less than tBW, as shown in    voltage after compensation VOCP' is expressed as
Figure 9-13. In order to prevent surge voltage, pay extra  Equation (6). When ON Duty is broader than 36 %, the
attention to ROCP trace layout (refer to Section ).        VOCP' becomes a constant value VOCP(H) = 0.9 V

   In addition, if a C (RC) damper snubber of Figure                              1.0
9-14 is used, reduce the capacitor value of damper
snubber.                                                            VOCP(H)

         tBW                                                        VOCP(L)
                                 VOCP(LEB)(STR-A60HD)
                                             VOCP'

                                                                                        0.5           DDPC         DMAX
                                                                                             0
                                                                                                           50          100
              Surge pulse voltage width at turning on
              Figure 9-13 S/OCP pin voltage                                                     ON Duty (%)

                                                           Figure 9-15 Relationship between ON Duty and Drain
                                                                       Current Limit after compensation

                                      CRC                  VOCP '  VOCP(L)  DPC ONTime
                                      Damper snubber
C1             T1                                                                               ONDuty
                             D51                                                         VOCP(L)  DPC fOSC (AVG )
       7,8                                                                                                         (6)
      D/ST                                    C51
                                                           where,
U1                   CRC                                   VOCP(L): OCP Threshold Voltage at Zero ON Duty
                     Damper snubber                        DPC: OCP Compensation Coefficient
    S/OCP                                                  ONTime: On-time of power MOSFET
           1                                               ONDuty: On duty of power MOSFET
                                                           fOSC(AVG): Average PWM Switching Frequency
   ROCP

              Figure 9-14 Damper snubber

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9.10 Overload Protection Function (OLP)                        When a voltage between VCC pin and GND pin
                                                            increases to VCC(OVP) = 29 V or more, OVP function is
   Figure 9-16 shows the FB/OLP pin peripheral circuit,     activated, the IC stops switching operation at the latched
and Figure 9-17 shows each waveform for OLP                 state. In order to keep the latched state, when VCC pin
operation. When the peak drain current of ID is limited     voltage decreases to VCC(BIAS), the bias assist function is
by OCP operation, the output voltage, VOUT, decreases       activated and VCC pin voltage is kept to over the
and the feedback current from the secondary                 VCC(OFF).
photo-coupler becomes zero. Thus, the feedback current,
IFB, charges C3 connected to the FB/OLP pin and the            Releasing the latched state is done by turning off the
FB/OLP pin voltage increases. When the FB/OLP pin           input voltage and by dropping the VCC pin voltage
voltage increases to VFB(OLP) = 8.1 V or more for the       below VCC(OFF), or by dropping the BR pin voltage below
OLP delay time, tOLP = 68 ms or more, the OLP function      VBR(OUT).
is activated, the IC stops switching operation.
                                                               In case the VCC pin voltage is provided by using
   During OLP operation, Bias Assist Function is            auxiliary winding of transformer, the overvoltage
disabled. Thus, VCC pin voltage decreases to VCC(OFF),      conditions such as output voltage detection circuit open
the control circuit stops operation. After that, the IC     can be detected because the VCC pin voltage is
reverts to the initial state by UVLO circuit, and the IC    proportional to output voltage. The approximate value of
starts operation when VCC pin voltage increases to          output voltage VOUT(OVP) in OVP condition is calculated
VCC(ON) by startup current. Thus the intermittent           by using Equation (7).
operation by UVLO is repeated in OLP state.
                                                            VOUT(OVP)   VOUT (NORMAL )  29 (V)                (7)
   This intermittent operation reduces the stress of parts                VCC(NORMAL )
such as power MOSFET and secondary side rectifier
diode. In addition, this operation reduces power            where,
consumption because the switching period in this            VOUT(NORMAL): Output voltage in normal operation
intermittent operation is short compared with oscillation   VCC(NORMAL): VCC pin voltage in normal operation
stop period. When the abnormal condition is removed,
the IC returns to normal operation automatically.

U1                                                          9.12 Thermal Shutdown Function (TSD)

GND FB/OLP VCC                                                 When the temperature of control circuit increases to
                                                            Tj(TSD) = 135 C (min.) or more, Thermal Shutdown
3                    4  5                                   function (TSD) is activated, the IC stops switching
                                                            operation at the latched state. In order to keep the
                                        D2 R2               latched state, when VCC pin voltage decreases to
                        PC1                                 VCC(BIAS), the bias assist function is activated and VCC
                                                            pin voltage is kept to over the VCC(OFF).
    C3                        C2                            Releasing the latched state is done by turning off the
                                                            input voltage and by dropping the VCC pin voltage
                                               D            below VCC(OFF), or by dropping the BR pin voltage below
                                                            VBR(OUT).
Figure 9-16 FB/OLP pin peripheral circuit

                        Non-switching interval

VCC pin voltage
            VCC(ON)

           VCC(OFF)

FB/OLP pin voltage      tOLP                      tOLP

VFB(OLP)

Drain current,
              ID

   Figure 9-17 OLP operational waveforms

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10. Design Notes                                                                                     C3 is for high frequency noise reduction and phase
                                                                                                      compensation, and should be connected close to these
10.1 External Components                                                                              pins. The value of C3 is recommended to be about
                                                                                                      2200 pF to 0.01F, and should be selected based on
   Take care to use properly rated, including derating as                                             actual operation in the application.
necessary and proper type of components.
                                                                                                    VCC Pin Peripheral Circuit
                        BR1          CRD clamp snubber                                                The value of C2 in Figure 10-1 is generally
  VAC                                                                           T1                    recommended to be 10 to 47F (refer to Section 9.1
                                                                                                      Startup Operation, because the startup time is
                        C1   RA         C6                                                  R1        determined by the value of C2).
                                                                                                      In actual power supply circuits, there are cases in
C(RC) damper snubber                                                                            P     which the VCC pin voltage fluctuates in proportion to
                                                                                                      the output current, IOUT (see Figure 10-2), and the
                             RB                                                     D1                Overvoltage Protection function (OVP) on the VCC
                                                                                                      pin may be activated. This happens because C2 is
                                                                                        D2 R2         charged to a peak voltage on the auxiliary winding D,
                                                                                                      which is caused by the transient surge voltage coupled
                                 87  5                                                                from the primary winding when the power MOSFET
                                                                                                      turns off.
                                           D/ST D/ST NC VCC                             C2      D     For alleviating C2 peak charging, it is effective to add
                             C5                                                                       some value R2, of several tenths of ohms to several
                                                                                                      ohms, in series with D2 (see Figure 10-1). The
                                                       U1                                             optimal value of R2 should be determined using a
                                                                                                      transformer matching what will be used in the actual
                                            S/OCP BR GND FB/OLP                                       application, because the variation of the auxiliary
                                              1234                                                    winding voltage is affected by the transformer
                                                                                                      structural design.
                                                                               PC1
                                                          C4 C3
                             RC
                                               ROCP

Figure 10-1 The IC peripheral circuit

Input and Output Electrolytic Capacitor                                                           VCC pin voltage  Without R2
   Apply proper derating to ripple current, voltage, and
   temperature rise. Use of high ripple current and low                                                                                        With R2
   impedance types, designed for switch mode power
   supplies, is recommended.                                                                                                         Output current, IOUT

S/OCP Pin Peripheral Circuit                                                                        Figure 10-2 Variation of VCC pin voltage and power
   In Figure 10-1, ROCP is the resistor for the current
   detection. A high frequency switching current flows                                              Snubber Circuit
   to ROCP, and may cause poor operation if a high                                                    In case the surge voltage of VDS is large, the circuit
   inductance resistor is used. Choose a low inductance                                               should be added as follows (see Figure 10-1);
   and high surge-tolerant type.                                                                       A clamp snubber circuit of a capacitor-resistor-
                                                                                                         diode (CRD) combination should be added on the
BR pin peripheral circuit                                                                               primary winding P.
Because RA and RB (see Figure 10-1) are applied high                                                  A damper snubber circuit of a capacitor (C) or a
voltage and are high resistance, the following should be                                                resistor-capacitor (RC) combination should be
considered according to the requirement of the                                                          added between the D/ST pin and the S/OCP pin.
application:                                                                                            In case the damper snubber circuit is added, this
                                                                                                         components should be connected near D/ST pin
    Select a resistor designed against electromigration,                                                 and S/OCP pin.
      or

    Use a combination of resistors in series for that to
      reduce each applied voltage

See the section 9.8 about the AC input voltage
detection function and the components around BR pin.
When the detection resistor (RA, RB, RC) value is
decreased and the C4 value is increased to prevent
unstable operation resulting from noise at the BR pin,
pay attention to the low efficiency and the slow
response of BR pin.

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Mar. 13, 2015
STR-A6000 Series                                            output winding S should be maximized to reduce the
                                                            leakage inductance.
Peripheral circuit of secondary side shunt regulator       The coupling of the winding D and the winding S
   Figure 10-3 shows the secondary side detection circuit   should be maximized.
   with the standard shunt regulator IC (U51).              The coupling of the winding D and the winding P
   C52 and R53 are for phase compensation. The value        should be minimized.
   of C52 and R53 are recommended to be around
   0.047F to 0.47F and 4.7 k to 470 k, respectively.       In the case of multi-output power supply, the
   They should be selected based on actual operation in    coupling of the secondary-side stabilized output
   the application.                                        winding, S1, and the others (S2, S3...) should be
                                                           maximized to improve the line-regulation of those
                              L51  VOUT                    outputs.
T1 D51                                    (+)              Figure 10-4 shows the winding structural examples
                                                           of two outputs.
     C51                    R54    C53                     Winding structural example (a):
S              PC1 R51
                                          (-)                 S1 is sandwiched between P1 and P2 to
                            R55                               maximize the coupling of them for surge
               R52                                            reduction of P1 and P2.
                                                              D is placed far from P1 and P2 to minimize the
                  C52 R53                                     coupling to the primary for the surge reduction of
                                                              D.
               U51                                         Winding structural example (b)
                            R56                               P1 and P2 are placed close to S1 to maximize the
                                                              coupling of S1 for surge reduction of P1 and P2.
Figure 10-3 Peripheral circuit of secondary side shunt        D and S2 are sandwiched by S1 to maximize the
                       regulator (U51)                        coupling of D and S1, and that of S1 and S2.
                                                              This structure reduces the surge of D, and
                                                              improves the line-regulation of outputs.

Transformer                                                                                          Margin tapeBobbin
   Apply proper design margin to core temperature rise
   by core loss and copper loss.                                                P1 S1 P2 S2 DBobbin
   Because the switching currents contain high
   frequency currents, the skin effect may become a                                                   Margin tape
   consideration.
   Choose a suitable wire gauge in consideration of the                           Winding structural example (a)
   RMS current and a current density of 4 to 6 A/mm2.
   If measures to further reduce temperature are still                                                       Margin tape
   necessary, the following should be considered to
   increase the total surface area of the wiring:                                P1 S1 D S2 S1 P2
    Increase the number of wires in parallel.
    Use litz wires.                                                                                          Margin tape
    Thicken the wire gauge.
                                                                                   Winding structural example (b)
   In the following cases, the surge of VCC pin
   voltage becomes high.                                            Figure 10-4 Winding structural examples
    The surge voltage of primary main winding, P, is
                                                           10.2 PCB Trace Layout and Component
    high (low output voltage and high output current              Placement
    power supply designs)
    The winding structure of auxiliary winding, D, is        Since the PCB circuit trace design and the component
    susceptible to the noise of winding P.                 layout significantly affects operation, EMI noise, and
                                                           power dissipation, the high frequency PCB trace should
   When the surge voltage of winding D is high, the        be low impedance with small loop and wide trace.
   VCC pin voltage increases and the Overvoltage
   Protection function (OVP) may be activated. In            In addition, the ground traces affect radiated EMI noise,
   transformer design, the following should be             and wide, short traces should be taken into account.
   considered;
    The coupling of the winding P and the secondary

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STR-A6000 Series

   Figure 10-5 shows the circuit design example.                                   (4) ROCP Trace Layout
                                                                                       ROCP should be placed as close as possible to the
(1) Main Circuit Trace Layout                                                          S/OCP pin. The connection between the power
    This is the main trace containing switching currents,                              ground of the main trace and the IC ground should
    and thus it should be as wide trace and small loop as                              be at a single point ground (point A in Figure 10-5)
    possible.                                                                          which is close to the base of ROCP.
    If C1 and the IC are distant from each other, placing
    a capacitor such as film capacitor (about 0.1 F and                            (5) Peripheral components of the IC
    with proper voltage rating) close to the transformer                               The components for control connected to the IC
    or the IC is recommended to reduce impedance of                                    should be placed as close as possible to the IC, and
    the high frequency current loop.                                                   should be connected as short as possible to the each
                                                                                       pin.
(2) Control Ground Trace Layout
    Since the operation of IC may be affected from the                             (6) Secondary Rectifier Smoothing Circuit Trace
    large current of the main trace that flows in control                              Layout:
    ground trace, the control ground trace should be                                   This is the trace of the rectifier smoothing loop,
    separated from main trace and connected at a single                                carrying the switching current, and thus it should be
    point grounding of point A in Figure 10-5 as close to                              as wide trace and small loop as possible. If this trace
    the ROCP pin as possible.                                                          is thin and long, inductance resulting from the loop
                                                                                       may increase surge voltage at turning off the power
(3) VCC Trace Layout                                                                   MOSFET. Proper rectifier smoothing trace layout
    This is the trace for supplying power to the IC, and                               helps to increase margin against the power MOSFET
    thus it should be as small loop as possible. If C2 and                             breakdown voltage, and reduces stress on the clamp
    the IC are distant from each other, placing a                                      snubber circuit and losses in it.
    capacitor such as film capacitor Cf (about 0.1 F to
    1.0 F) close to the VCC pin and the GND pin is                                 (7) Thermal Considerations
    recommended.                                                                       Because the power MOSFET has a positive thermal
                                                                                       coefficient of RDS(ON), consider it in thermal design.
                                                                                       Since the copper area under the IC and the D/ST pin
                                                                                       trace act as a heatsink, its traces should be as wide as
                                                                                       possible.

                                                                          (1) Main trace should be wide                    (6) Main trace of secondary side should
                                                                             trace and small loop                             be wide trace and small loop

                                                                                                                    T1     D51

               C1                                               RA             C6                            R1

                                                           DST                                                   P
                                                                      RB
                   (7)Trace of D/ST pin should be                                                                               C51
                      wide for heat release
                                                                                   D1                                   S

                                                                                       D2 R2

                                  87                       5

                            D/ST D/ST NC VCC                                       C2                            D

                        C5           U1

                                     STR-A6000

                            S/OCP BR GND FB/OLP                                    (3) Loop of the power
                                                                                      supply should be small

                            1                              234

                            ROCP                                          PC1      (5)The components connected to
                                                                                      the IC should be as close to the
                                                           C3                         IC as possible, and should be
                                                                                      connected as short as possible
                                     C4 RC
                                                                                                           CY
                                  A

               (4)ROCP should be as close to S/OCP pin as  (2) Control GND trace should be connected at a
                  possible.                                   single point as close to the ROCP as possible

                            Figure 10-5 Peripheral circuit example around the IC

STR-A6000 - DS Rev.4.3                                     SANKEN ELECTRIC CO.,LTD.                                                                                 23

Mar. 13, 2015
STR-A6000 Series

11. Pattern Layout Example

      The following show the PCB pattern layout example and the schematic of circuit using STR-A6000 series.
      The above circuit symbols correspond to these of Figure 11-1.Only the parts in the schematic are used. Other parts
   in PCB are leaved open.

                                                Figure 11-1 PCB circuit trace layout example

                                                                                                                                      T1  D52                        L52                                  CN51
                                                                                                                                                                                                            1 OUT2(+)
                                                                                                                                                                                 R59                        2 OUT2(-)

                                                                                                                                          C57              R58                                  R61         3 OUT1(+)
                                                                                                                                                                                                 JW54
                                                                                                                                                      C55                 C56    R60                        4 OUT1(-)
                                                                                                                                                                                            C53 R57       CN31
CN1           L1                                                                                                                                           JW51                  JW52
          F1           C2                                                                                                                                                                            R31    1 OUT4(+)
                                    JW6                                                                                                                                                        JW21         2 OUT4(-)
1                                                                                                                                                                                                        CN21
                                            D1 D2 TH1               L2                                                                                                      L51                      R21    1 OUT3(+)
          C1                                                                                                                              D51                                                               2 OUT3(-)
                                    C12
3
                                    C13     D4 D3             C3                        C4                                        P1                                                R54
                                                                                                            C5                                                  R51
                                                                                                                                                 C54
                                                                                                                          R1              S1               PC1                         R55
                                                                                                                                                      C51                 R52
                                                                                                                    R2                                               C52 R53
                                                                                                                    D7
                               JW2                                                                                                                              U51
               R7                                                                                                                 D2                                                 R56

                                                                                                      JW10
               R6

                                         87        5                                    JW4                  D8 R3                                                                 JW31
                                                                                                                                D1                         D31
                                    U1 D/ST D/ST NC VCC
                                                                                    C9                      C8                                                        C31 C32

                                           STR-A6000

                           C10

                                         S/OCP BR GND FB/OLP                                                                          C11 JW53

                                         1  23     4

                                                              JW11                                                                        JW8         D21                 U21 3

                                                                                                                                                                 1 IN OUT

                           JW3                                                                                                            JW7                             GND
                                                                                                                                          JW9
               R5                   R4                                                                                                                          C21       2
                                            C6
                                                   C7 CP1                                                                                                                        C22

                                            Figure 11-2 Circuit schematic for PCB circuit trace layout

STR-A6000 - DS Rev.4.3                                 SANKEN ELECTRIC CO.,LTD.                                                                                                                           24

Mar. 13, 2015
STR-A6000 Series

12. Reference Design of Power Supply

   As an example, the following show the power supply specification, the circuit schematic, the bill of materials, and
the transformer specification.

Power supply specification                  STR-A6059H
      IC                                     AC85V to AC265V
      Input voltage                          7.5W
      Maximum output power                   5V
      Output voltage                         1.5A (max.)
      Output cirrent

Circuit schematic

        F1     L1                                   L2                                                                                 L51
1                         D1 D2 TH1                                                                         D51

                                                                                                T1

    C1                                                                                                      C55        R51                  R54          3 VOUT(+)
                                  D4 D3                                                                                                                       5V/1.5A

3                                                   R1                       C4      R4             S1                                           R57

                                         C3              C2                                                                                              4 VOUT(-)

                                                                                                                                         R55
                                                                                                                            R52

                                                                             D5                                   PC1

                                                                                            P1              C51                             C53

                                                                                                                       R53 C52

                                                                                                    S2

                                                87           5                       D6 R2                             U51
                                                                                                                                    R56

                                                        D/ST D/ST NC VCC C5
                        R8

                                         C8         U1                                      D

                                                    STR-A6000

                        R9                      S/OCP BR GND FB/OLP

                                                1       23   4

                                                                                PC1
                                                         C7 C6

                        R7                      R3

                                                                                                C9

                                                                                                                                                 TC_STR-A6000_4_R1

Bill of materials

Symbol              Part type                Ratings(1)      Recommended             Symbol                 Part type           Ratings(1)       Recommended
F1             Fuse                      AC250V, 3A           Sanken Parts                                                  330k, 1W              Sanken Parts

                                                                                     R4 (3) Metal oxide

L1 (2) CM inductor                       3.3mH                                       R7                 General             330k

L2 (2) Inductor                          470H                                        R8 (3) General                         2.2M

TH1 (2) NTC thermistor                   Short                                       R9 (3) General                         2.2M

D1             General                   600V, 1A            EM01A                   PC1                Photo-coupler PC123 or equiv

D2             General                   600V, 1A            EM01A                   U1                 IC                                       STR-A6059H

D3             General                   600V, 1A            EM01A                   T1                 Transformer         See
                                                                                                                            the specification

D4             General                   600V, 1A            EM01A                   L51                Inductor            5H

D5             Fast recovery             1000V, 0.5A         EG01C                   D51                Schottky            90V, 4A              FMB-G19L

D6             Fast recovery             200V, 1A            AL01Z                   C51                Electrolytic        680F, 10V

C1 (2) Film, X2                          0.047F, 275V                                C52 (2) Ceramic                        0.1F, 50V

C2             Electrolytic              10F, 400V                                   C53                Electrolytic        330F, 10V
                                         10F, 400V                                                                          1000pF, 1kV
C3             Electrolytic                                                          C55 (2) Ceramic

C4             Ceramic                   1000pF, 630V                                R51                General             220

C5             Electrolytic              22F, 50V                                    R52                General             1.5k

C6 (2) Ceramic                           0.01F                                       R53 (2) General                        22k
C7 (2) Ceramic                           1000pF                                                                             Short
C8 (2) Ceramic                           Open                                        R54                General, 1%         10k

                                                                                     R55                General, 1%

C9             Ceramic, Y1               2200pF, 250V                                R56                General, 1%         10k
                                         Open
R1 (2) General                                                                       R57                General             Open

R2 (2) General                           4.7                                         U51                Shunt regulator     VREF=2.5V
                                                                                                                            TL431 or equiv

R3             General                   1.5, 1/2W

(1) Unless otherwise specified, the voltage rating of capacitor is 50 V or less and the power rating of resistor is 1/8 W or less.
(2) It is necessary to be adjusted based on actual operation in the application.
(3) Resistors applied high DC voltage and of high resistance are recommended to select resistors designed against electromigration or use

combinations of resistors in series for that to reduce each applied voltage, according to the requirement of the application.

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STR-A6000 Series

Transformer specification  704 H
    Primary inductance, LP  EI-16
    Core size               132 nH/N2 (Center gap of about 0.26 mm)
    Al-value
    Winding specification

     Winding                Symbol  Number of turns (T)  Wire diameter (mm)     Construction
Primary winding                P1             73         2UEW-0.18
Auxiliary winding              D              17         2UEW-0.182         Two-layer,
Output winding 1               S1              6         TEX-0.32           solenoid winding
Output winding 2               S2              6         TEX-0.32           Single-layer,
                                                                             solenoid winding
                                                                             Single-layer,
                                                                             solenoid winding
                                                                             Single-layer,
                                                                             solenoid winding

                        D           VDC                                    VOUT(+)
                       S2                         P1                       5V
                       S1                                S1
                       P1           D/ST                                   VOUT(-)
                    Bobbin          VCC
                                                         S2
               Cross-section view                   D
                                    GND                   : Start at this pin

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STR-A6000 Series

                                        OPERATING PRECAUTIONS

   In the case that you use Sanken products or design your products by using Sanken products, the reliability largely
depends on the degree of derating to be made to the rated values. Derating may be interpreted as a case that an operation
range is set by derating the load from each rated value or surge voltage or noise is considered for derating in order to
assure or improve the reliability. In general, derating factors include electric stresses such as electric voltage, electric
current, electric power etc., environmental stresses such as ambient temperature, humidity etc. and thermal stress caused
due to self-heating of semiconductor products. For these stresses, instantaneous values, maximum values and minimum
values must be taken into consideration. In addition, it should be noted that since power devices or IC's including power
devices have large self-heating value, the degree of derating of junction temperature affects the reliability significantly.

   Because reliability can be affected adversely by improper storage environments and handling methods, please
observe the following cautions.

Cautions for Storage
    Ensure that storage conditions comply with the standard temperature (5 to 35C) and the standard relative humidity

      (around 40 to 75%); avoid storage locations that experience extreme changes in temperature or humidity.
    Avoid locations where dust or harmful gases are present and avoid direct sunlight.
    Reinspect for rust on leads and solderability of the products that have been stored for a long time.

Cautions for Testing and Handling
   When tests are carried out during inspection testing and other standard test periods, protect the products from power
   surges from the testing device, shorts between the product pins, and wrong connections. Ensure all test parameters are
   within the ratings specified by Sanken for the products.

Remarks About Using Thermal Silicone Grease
    When thermal silicone grease is used, it shall be applied evenly and thinly. If more silicone grease than required is
      applied, it may produce excess stress.
    The thermal silicone grease that has been stored for a long period of time may cause cracks of the greases, and it
      cause low radiation performance. In addition, the old grease may cause cracks in the resin mold when screwing the
      products to a heatsink.

Fully consider preventing foreign materials from entering into the thermal silicone grease. When foreign material
   is immixed, radiation performance may be degraded or an insulation failure may occur due to a damaged insulating
   plate.

The thermal silicone greases that are recommended for the resin molded semiconductor should be used.
   Our recommended thermal silicone grease is the following, and equivalent of these.

Type                    Suppliers

G746 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.

YG6260 Momentive Performance Materials Japan LLC

SC102 Dow Corning Toray Co., Ltd.

Soldering
    When soldering the products, please be sure to minimize the working time, within the following limits:
       260 5 C 10 1 s (Flow, 2 times)
       380 10 C 3.5 0.5 s (Soldering iron, 1 time)
    Soldering should be at a distance of at least 1.5 mm from the body of the products.

Electrostatic Discharge
    When handling the products, the operator must be grounded. Grounded wrist straps worn should have at least 1M
      of resistance from the operator to ground to prevent shock hazard, and it should be placed near the operator.
    Workbenches where the products are handled should be grounded and be provided with conductive table and floor

      mats.
    When using measuring equipment such as a curve tracer, the equipment should be grounded.
    When soldering the products, the head of soldering irons or the solder bath must be grounded in order to prevent

      leak voltages generated by them from being applied to the products.
    The products should always be stored and transported in Sanken shipping containers or conductive containers, or

      be wrapped in aluminum foil.

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STR-A6000 Series

                                             IMPORTANT NOTES

    The contents in this document are subject to changes, for improvement and other purposes, without notice. Make
      sure that this is the latest revision of the document before use.

    Application examples, operation examples and recommended examples described in this document are quoted for
      the sole purpose of reference for the use of the products herein and Sanken can assume no responsibility for any
      infringement of industrial property rights, intellectual property rights, life, body, property or any other rights of
      Sanken or any third party which may result from its use.

    Unless otherwise agreed in writing by Sanken, Sanken makes no warranties of any kind, whether express or
      implied, as to the products, including product merchantability, and fitness for a particular purpose and special
      environment, and the information, including its accuracy, usefulness, and reliability, included in this document.

    Although Sanken undertakes to enhance the quality and reliability of its products, the occurrence of failure and
      defect of semiconductor products at a certain rate is inevitable. Users of Sanken products are requested to take, at
      their own risk, preventative measures including safety design of the equipment or systems against any possible
      injury, death, fires or damages to the society due to device failure or malfunction.

    Sanken products listed in this document are designed and intended for the use as components in general purpose
      electronic equipment or apparatus (home appliances, office equipment, telecommunication equipment, measuring
      equipment, etc.).
      When considering the use of Sanken products in the applications where higher reliability is required (transportation
      equipment and its control systems, traffic signal control systems or equipment, fire/crime alarm systems, various
      safety devices, etc.), and whenever long life expectancy is required even in general purpose electronic equipment
      or apparatus, please contact your nearest Sanken sales representative to discuss, prior to the use of the products
      herein.
      The use of Sanken products without the written consent of Sanken in the applications where extremely high
      reliability is required (aerospace equipment, nuclear power control systems, life support systems, etc.) is strictly
      prohibited.

    When using the products specified herein by either (i) combining other products or materials therewith or (ii)
      physically, chemically or otherwise processing or treating the products, please duly consider all possible risks that
      may result from all such uses in advance and proceed therewith at your own responsibility.

    Anti radioactive ray design is not considered for the products listed herein.

    Sanken assumes no responsibility for any troubles, such as dropping products caused during transportation out of
      Sanken's distribution network.

    The contents in this document must not be transcribed or copied without Sanken's written consent.

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     Convenient Electronic Dictionary

               Fast Search System
             www.EEworld.com.cn

                                                 All Datasheets Cannot Be Modified Without Permission
                                                                Copyright Each Manufacturing Company

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