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Da t a   S h e e t  
V2.1 2013-10-22 

CoolSET™  F3R80 
ICE3AR4780VJZ 
 

 

 

 

O f f - L i n e   S M P S   C u r r e n t   M o d e   C o n t r o l l e r   wi t h  
i n t e g r a t e d   8 0 0 V  

CoolMOS™ and Startu p c ell 

( i n p u t   O V P   &   f r e q u e n c y   j i t t e r )   i n   D I P - 7  

 
 

P o we r   Ma n a g e m e n t  &   Mu lt im a r k e t  

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Edition 2013-10-22 

Published by Infineon Technologies AG,  

81726 Munich, Germany. 

© 2013 Infineon Technologies AG 

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CoolSET™ F3R80 

 

ICE3AR4780VJZ 

 

  

 

Data Sheet 

V2.1, 2013-10-22

 

 

Trademarks of Infineon Technologies AG 

AURIX™,  C166™,  CanPAK™,  CIPOS™,  CIPURSE™,  EconoPACK™,  CoolMOS™,  CoolSET™, 
CORECONTROL™,  CROSSAVE™,  DAVE™,  DI-POL™,  EasyPIM™,  EconoBRIDGE™,  EconoDUAL™, 
EconoPIM™,  EconoPACK™,  EiceDRIVER™,  eupec™,  FCOS™,  HITFET™,  HybridPACK™,  I²RF™, 
ISOFACE™,  IsoPACK™,  MIPAQ™,  ModSTACK™,  my-d™,  NovalithIC™,  OptiMOS™,  ORIGA™, 
POWERCODE™;  PRIMARION™,  PrimePACK™,  PrimeSTACK™,  PRO-SIL™,  PROFET™,  RASIC™, 
ReverSave™,  SatRIC™,  SIEGET™,  SINDRION™,  SIPMOS™,  SmartLEWIS™,  SOLID FLASH™, 
TEMPFET™, thinQ!™, TRENCHSTOP™, TriCore™. 

Other Trademarks 

Advance  Design  Syst

em™  (ADS)  of  Agilent  Technologies,  AMBA™,  ARM™,  MULTI-ICE™,  KEIL™, 

PRIMECELL™,  REALVIEW™,  THUMB™,  µVision™  of  ARM  Limited,  UK.  AUTOSAR™  is  licensed  by 
AUTOSAR  development  partnership.  Bluetooth™  of  Bluetooth  SIG  Inc.  CAT-iq™  of  DECT  Forum. 
COLOSSUS™, FirstGPS™ of Trimble Navigation Ltd. EMV™ of EMVCo, LLC (Visa Holdings Inc.). EPCOS™ 
of  Epcos  AG.  FLEXGO™  of  Microsoft  Corporation.  FlexRay™  is  licensed  by  FlexRay  Consortium. 
HYPERTERMINAL™ of Hilgraeve Incorporated. IEC™ of Commission Electrotechnique Internationale. IrDA™ 
of  Infrared  Data  Association  Corporation.  ISO™  of  INTERNATIONAL  ORGANIZATION  FOR 
STANDARDIZATION.  MATLAB™  of  MathWorks,  Inc.  MAXIM™  of  Maxim  Integrated  Products,  Inc. 
MICROTEC™,  NUCLEUS™  of  Mentor  Graphics  Corporation.  MIPI™  of  MIPI  Alliance,  Inc.  MIPS™  of  MIPS 
Technologies, Inc., USA. muRata™ of MURATA MANUFACTURING CO., MICROWAVE OFFICE™ (MWO) of 
Applied Wave Research Inc., OmniVision™ of OmniVision Technologies, Inc. Openwave™ Openwave Systems 
Inc.  RED  HAT™  Red  Hat,  Inc.  RFMD™  RF  Micro  Devices,  Inc.  SIRIUS™  of  Sirius  Satellite  Radio  Inc. 
SOLARIS™  of  Sun  Microsystems,  Inc.  SPANSION™  of  Spansion  LLC  Ltd.  Symbian™  of  Symbian  Software 
Limited.  TAIYO 

YUDEN™  of  Taiyo  Yuden  Co.  TEAKLITE™  of  CEVA,  Inc.  TEKTRONIX™  of  Tektronix  Inc. 

TOKO™ of TOKO KABUSHIKI KAISHA TA. UNIX™ of X/Open Company Limited. VERILOG™, PALLADIUM™ 
of Cadence Design Systems, Inc. VLYNQ™ of Texas Instruments Incorporated. VXWORKS™, WIND RIVER™ 
of WIND RIVER SYSTEMS, INC. ZETEX™ of Diodes Zetex Limited. 

Last Trademarks Update 2011-11-11 

 

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CoolSET™ F3R80 

 

ICE3AR4780VJZ 

 

  

 

Data Sheet 

V2.1, 2013-10-22

 

 

Revision History  

Major changes since previous revision 

Date 

Version 

Changed By 

Change Description 

22 Oct 2013 

2.1 

 

New datasheet format 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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CoolSET™ F3R80 

 

ICE3AR4780VJZ 

 

  

 

Data Sheet 

V2.1, 2013-10-22  

Table of Contents 

 

Revision History .............................................................................................................................................. 4

 

Table of Contents ............................................................................................................................................ 5

 

Off-

Line SMPS Current Mode Controller with integrated 800V CoolMOS™ and Startup cell (input OVP & 

frequency jitter) in DIP-7 ................................................................................................................. 7

 

1

 

Pin Configuration and Functionality ........................................................................................... 8

 

1.1

 

Pin Configuration with PG-DIP-7 .................................................................................................... 8

 

1.2

 

Pin Functionality ............................................................................................................................. 8

 

2

 

Representative Block Diagram .................................................................................................. 10

 

3

 

Functional Description............................................................................................................... 11

 

3.1

 

Introduction .................................................................................................................................. 11

 

3.2

 

Power Management ..................................................................................................................... 11

 

3.3

 

Improved Current Mode ............................................................................................................... 12

 

3.3.1

 

PWM-OP................................................................................................................................. 14

 

3.3.2

 

PWM-Comparator ................................................................................................................... 14

 

3.4

 

Startup Phase .............................................................................................................................. 14

 

3.5

 

PWM Section ............................................................................................................................... 17

 

3.5.1

 

Oscillator ................................................................................................................................. 17

 

3.5.2

 

PWM-Latch FF1 ...................................................................................................................... 17

 

3.5.3

 

Gate Driver ............................................................................................................................. 17

 

3.6

 

Current Limiting ............................................................................................................................ 18

 

3.6.1

 

Leading Edge Blanking ........................................................................................................... 19

 

3.6.2

 

Propagation Delay Compensation (patented)........................................................................... 19

 

3.7

 

Control Unit .................................................................................................................................. 20

 

3.7.1

 

Basic and Extendable Blanking Mode ...................................................................................... 20

 

3.7.2

 

Active Burst Mode (patented) .................................................................................................. 21

 

3.7.2.1

 

Selectable burst entry level ................................................................................................. 22

 

3.7.2.2

 

Entering Active Burst Mode ................................................................................................ 23

 

3.7.2.3

 

Working in Active Burst Mode ............................................................................................. 23

 

3.7.2.4

 

Leaving Active Burst Mode ................................................................................................. 23

 

3.7.3

 

Protection Modes .................................................................................................................... 24

 

3.7.3.1

 

Vcc OVP, OTP and Vcc under voltage ................................................................................ 25

 

3.7.3.2

 

Over load, open loop protection .......................................................................................... 26

 

3.7.4

 

Input OVP Mode...................................................................................................................... 27

 

3.7.5

 

Action sequence at BV pin ...................................................................................................... 28

 

4

 

Electrical Characteristics ........................................................................................................... 30

 

4.1

 

Absolute Maximum Ratings .......................................................................................................... 30

 

4.2

 

Operating Range .......................................................................................................................... 31

 

4.3

 

Characteristics ............................................................................................................................. 31

 

4.3.1

 

Supply Section ........................................................................................................................ 31

 

4.3.2

 

Internal Voltage Reference ...................................................................................................... 32

 

4.3.3

 

PWM Section .......................................................................................................................... 32

 

4.3.4

 

Soft Start time ......................................................................................................................... 32

 

4.3.5

 

Control Unit ............................................................................................................................. 33

 

4.3.6

 

Current Limiting ....................................................................................................................... 34

 

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CoolSET™ F3R80 

 

ICE3AR4780VJZ 

 

  

 

Data Sheet 

V2.1, 2013-10-22  

4.3.7

 

CoolMOS™ Section ................................................................................................................ 34

 

5

 

Typical Controller Performance Characteristics ...................................................................... 35

 

6

 

CoolMOS™ Performance Characteristics ................................................................................. 36

 

7

 

Input Power Curve ..................................................................................................................... 38

 

8

 

Outline Dimension ..................................................................................................................... 39

 

9

 

Marking ....................................................................................................................................... 40

 

10

 

Schematic for recommended PCB layout ................................................................................. 41

 

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CoolSET™ F3R80 

 

ICE3AR4780VJZ 

 

  

 

Data Sheet 

V2.1, 2013-10-22  

Off-

Line SMPS Current Mode Controller with integrated 800V CoolMOS™ 

and Startup cell (input OVP & frequency jitter) in DIP-7 

Product Highlights 

 

800V avalanche rugged CoolMOS™ with startup cell 

  Active Burst Mode to reach the lowest Standby Power <100mW 

  Selectable entry and exit burst mode level 

  Adjustable blanking Window for high load jumps 

  Frequency jitter and soft driving for low EMI 

  Adjustable input OVP 

  Auto Restart protection for over load, over temperature and over voltage 

  Low Operating temperature down to -40°C 

  Pb-free lead plating, halogen free mold compound, RoHS compliant 

Features 

 

800V avalanche rugged CoolMOS™ with Startup Cell 

  Active Burst Mode for lowest Standby Power 

  Selectable entry and exit burst mode level 

  100kHz internally fixed switching frequency with jittering feature 

  Auto Restart Protection for Over load, Open Loop, VCC Under voltage & Over voltage and Over temperature 

  Over temperature protection with 50

°

C hysteresis 

  Built-in 10ms Soft Start 

  Built-in 20ms and extendable blanking time for short duration peak power 

  Propagation delay compensation for both maximum load and burst mode 

  Adjustable input OVP 

  Overall tolerance of Current Limiting < ±5% 

  BiCMOS technology for low power consumption and wide VCC voltage range 

  Soft gate drive with 50

 

turn on resistor 

Description 

The ICE3AR4780VJZ is a modified version of ICE3ARxx80JZ (CoolSET

™-F3R 800V) in DIP-7 package. It adds in 

the  input  OVP  feature  but  removes  the  brownout  feature  and  external  protection  enable  feature.  In  summary,  the 
ICE3AR4780VJZ is a device running at 100kHz, implemented with input OVP feature, installed with 800V MOSFET 
with startup cell and housed in DIP-7 package. It provides good voltage margin of MOSFET, lowest standby power, 
selectable burst level, reduced  output ripple during burst mode, robust protection  with input OVP feature, accurate 
maximum  power  control  for  both maximum  power  and  burst  power,  low  EMI  with  frequency  jittering  and  soft  gate 
drive, built-in and flexible protections, etc. 

Applications 

  Adapter/Charger 

  Blue Ray/DVD player, Set-top Box, Digital Photo Frame 

  Auxiliary power supply for Server, PC, Printer, TV, Home theater/Audio System, White Goods, etc 

C

VCC

C

Bulk

Converter

DC Output

+

Snubber

Power Management

PWM Controller

Current Mode

85 ... 270 VAC

Typical Application

R

Sense

FBB

Control Unit

-

CS

VCC

Startup Cell

Precise Low Tolerance Peak 

Current Limitation

Drain

CoolSET

®

- F3R80 

(Input OVP & Jitter)  

CoolMOS

®

 

GND

R

OV2

R

OV1

Active Burst Mode

Auto Restart Mode

Input OVP mode

BV

 

 

Figure 1: 

Pin configuration PG-DIP-7(top view) 

Type 

Package 

Marking 

V

DS

 

F

OSC

 

R

DSon

1)

 

230VAC ±15%

2) 

85-265 VAC

2)

 

ICE3AR4780VJZ 

PG-DIP-7 

3AR4780VJZ 

800V 

100kHz 

4.7 

31W 

20W 

1) typ @ T=25°C  

2) Calculated maximum input power rating at T

a

=50°C, Ti=125°C and without copper area as heat sink. 

 

PG-DIP7 

 

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CoolSET™ F3R80 

ICE3AR4780VJZ 

 

  

Pin Configuration and Functionality 

Data Sheet 

V2.1, 2013-10-22  

Pin Configuration and Functionality  

1.1 

Pin Configuration with PG-DIP-7 

  Pin 

 Symbol 

 Function 

 BV 

 extended Blanking time & input OVP 

 FBB 

 Feedback & Burst entry/exit control 

 CS 

 Current Sense/ 800V 

CoolMOS™ Source 

 n.c. 

 not connected 

 Drain 

 800V 

CoolMOS™ Drain 

 - 

 (no pin) 

 VCC 

 Controller Supply Voltage 

 GND 

 Controller Ground 

 

1

7

8

4

3

2

5

GND

BV

FBB

CS

VCC

n.c.

Drain

 

Figure 2: 

Pin configuration PG-DIP-7(top view) 

1.2 

Pin Functionality 

BV (extended Blanking time & input OVP) 

The BV pin combines the functions of input OVP and extendable blanking time for over load protection. The input 
OVP feature is to stop the switching pulse when the input line voltage is higher than the V

OVP_ref

 after the resistor 

divider (Refer to Figure 3). The extendable blanking time function is to extend the built-in 20 ms blanking time for 
over load protection by adding an external capacitor to ground. 

FBB (Feedback & Burst entry control) 

The  FBB  pin  combines  the  feedback  function  and  the  burst  entry/exit  control.  The  regulation  information  is 
provided by the FBB pin to the internal Protection Unit and the internal PWM-Comparator to control the duty cycle. 
The FBB-signal is the only control signal in case of light load at the Active Burst Mode. The burst entry/ exit control 
provides an access to select the entry/exit burst mode level. 

CS (Current Sense) 

The Current Sense pin senses the voltage developed on the shunt resistor inserted in the source of the integrated 
CoolMOS™. If CS reaches the internal threshold of the Current Limit Comparator, the Driver output is immediately 
switched off. Furthermore the current information is provided for the PWM comparator to realize the Current Mode. 

 

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CoolSET™ F3R80 

ICE3AR4780VJZ 

 

  

Pin Configuration and Functionality 

Data Sheet 

V2.1, 2013-10-22  

Drain (Drain of integrated CoolMOS™) 
Pin Drain is the connection to the Drain of the integrated CoolMOS™. 

VCC (Power Supply) 

The VCC pin is the positive supply of the IC. The operating range is between 10.5V and 25V. 

GND (Ground) 

The GND pin is the ground of the controller. 

 

 

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CoolSET™ F3R80 

ICE3AR4780VJZ 

 

  

Representative Block Diagram 

Data Sheet 

10 

V2.1, 2013-10-22  

Representative Block Diagram 

 

 

Figure 3: 

Representative Block Diagram 

Maker
Infineon Technologies
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