VIPER28
Peak power high-voltage converter - VIPer Plus
Datasheet
-
production data
•
Thermal shutdown increases system reliability
and IC lifetime
Applications
•
Auxiliary power supply for consumer and home
equipment
Figure 1. Typical application
•
Power supply for energy meters and data
concentrators
•
AC-DC adapters
Description
The device is a high-voltage converter that
smartly integrates an 800 V rugged power
MOSFET with PWM current-mode control.This IC
is capable of meeting more stringent energy-
saving standards as it has very low consumption
and operates in burst mode under light load. The
device features an adjustable extra power timer
(EPT) that enables the IC to sustain overload
conditions for a few seconds. The integrated HV
startup, sense FET and oscillator with jitter allow
the advantage of using minimal components in
the application. The device features high-level
protections like dual-level OCP, output
overvoltage, short-circuit, and thermal shutdown
with hysteresis. After the removal of a fault
condition, the IC is automatically restarted.
Features
•
800 V avalanche-rugged power MOSFET
allowing achieving ultra wide-range input V
ac
•
Embedded HV startup and sense FET
•
PWM current-mode controller
•
OCP with selectable threshold (I
Dlim
) and 2
nd
OCP with higher value (I
DMAX
) to protect the IC
from transformer saturation or short-circuit of
the secondary diode
•
30 mW no-load consumption at 230 V
ac
•
Two operating frequencies:
– 60 kHz (L type) or 115 kHz (H type)
•
Jittered frequency reduces the EMI
•
Extra power timer (EPT) blanks the overload
current for few seconds
•
Output overvoltage protection with tight
tolerance and digital noise filter
•
Soft-start reduces the stress during startup and
increases IC lifetime
•
Automatic restart after a fault condition
December 2014
This is information on a product in full production.
Table 1. Device summary
Order codes
VIPER28LN /
VIPER28HN
VIPER28HD /
VIPER28LD
SO16 narrow
VIPER28HDTR /
VIPER28LDTR
Tape and reel
Package
DIP-7
Tube
Packaging
DocID15028 Rev 6
1/31
www.st.com
Contents
VIPER28
Contents
1
2
3
4
Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Typical power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Pin settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Electrical ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4.1
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
5
6
7
Typical electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Typical circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
7.8
7.9
7.10
7.11
7.12
7.13
Power section and gate driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
High-voltage startup generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Power-up and soft startup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Auto-restart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Current mode conversion with adjustable current limit setpoint . . . . . . . . 18
Overvoltage protection (OVP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
About CONT pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Feedback and overload protection (OLP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Burst-mode operation at no load or very light load . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Extra power timer (EPT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2nd level overcurrent protection and hiccup mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
8
Package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
8.1
8.2
DIP-7 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
SO16 Narrow package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
9
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2/31
DocID15028 Rev 6
VIPER28
List of tables
List of tables
Table 1.
Table 2.
Table 3.
Table 4.
Table 5.
Table 6.
Table 7.
Table 8.
Table 9.
Table 10.
Table 11.
Table 12.
Table 13.
Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Typical power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Thermal ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Avalanche ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Power section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Supply section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Controller section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
CONT pin configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
DIP-7 mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
SO16 Narrow mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
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3/31
31
List of figures
VIPER28
List of figures
Figure 1.
Figure 2.
Figure 3.
Figure 4.
Figure 5.
Figure 6.
Figure 7.
Figure 8.
Figure 9.
Figure 10.
Figure 11.
Figure 12.
Figure 13.
Figure 14.
Figure 15.
Figure 16.
Figure 17.
Figure 18.
Figure 19.
Figure 20.
Figure 21.
Figure 22.
Figure 23.
Figure 24.
Figure 25.
Figure 26.
Figure 27.
Figure 28.
Typical application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Connection diagram (top view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Minimum turn-on time test circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
OVP threshold test circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
I
Dlim
vs. T
J
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
F
OSC
vs. T
J
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
V
DRAIN_START
vs. T
J
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
I
DD0
vs. T
J
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
I
DD1
vs. T
J
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Main FET R
DSON
vs. T
J
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Main FET V
BVDSS
vs. T
J
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
I
Dlim
vs. R
LIM
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Thermal shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Basic flyback application. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Full-featured flyback application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
IDD current during startup and burst mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Timing diagram: normal power-up and power-down sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Soft-start: timing diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Timing diagram: behavior after short-circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
OVP timing diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
CONT pin configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
FB pin configuration (option 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
FB pin configuration (option 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Burst mode timing diagram, light load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
EPT timing diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
DIP-7 package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
SO16 narrow package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4/31
DocID15028 Rev 6
VIPER28
Block diagram
1
Block diagram
Figure 2. Block diagram
2
Typical power
Table 2. Typical power
230 V
AC
Nominal power
Adapter
(1)
13 W
VIPER28xD/xN
22 W (peak)
(3)
Open frame
(2)
16 W
26 W (peak)
(3)
Adapter
(1)
10 W
17 W (peak)
(3)
85-265 V
AC
Open frame
(2)
12 W
20 W (peak)
(3)
1. Typical continuous power in non-ventilated enclosed adapter measured at 50 °C ambient.
2. Maximum practical continuous power in an open frame design at 50 °C ambient, with adequate heat sinking.
3. Maximum practical peak power at 50 °C ambient, with adequate heat sinking for 2 sec (max).
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5/31
31
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