Datasheet_ICE3AR4780CJZ_V2.0_19Apr2013.fm

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-ICE3AR4780CJZ-DS-v02_00-en-html.html
background image

CoolSET

®

-F3R80

I C E 3 A R 4 7 8 0 C J Z

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   w i t h   i n t e g r a t e d   8 0 0 V  
C o o l M O S

® 

a n d   S t a r t u p   c e l l  

( b r o w n o u t   &   C C M )   i n   D I P - 7

N e v e r   s t o p   t h i n k i n g .

P o w e r   M a n a g e m e n t   &   S u p p l y

V e r s i o n   2 . 0 ,   1 9   A p r   2 0 1 3

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-ICE3AR4780CJZ-DS-v02_00-en-html.html
background image

Edition 2013-04-19

Published by
Infineon Technologies AG
81726 München, Germany

©

 Infineon Technologies AG 4/19/13.

All Rights Reserved.

Attention please!

The information given in this data sheet shall in no event be regarded as a guarantee of conditions or 
characteristics (“Beschaffenheitsgarantie”). With respect to any examples or hints given herein, any typical values 
stated herein and/or any information regarding the application of the device, Infineon Technologies hereby 
disclaims any and all warranties and liabilities of any kind, including without limitation warranties of 
non-infringement of intellectual property rights of any third party.

Information

For further information on technology, delivery terms and conditions and prices please contact your nearest 
Infineon Technologies Office (

www.infineon.com

).

Warnings

Due to technical requirements components may contain dangerous substances. For information on the types in 
question please contact your nearest Infineon Technologies Office.
Infineon Technologies Components may only be used in life-support devices or systems with the express written 
approval of Infineon Technologies, if a failure of such components can reasonably be expected to cause the failure 
of that life-support device or system, or to affect the safety or effectiveness of that device or system. Life support 
devices or systems are intended to be implanted in the human body, or to support and/or maintain and sustain 
and/or protect human life. If they fail, it is reasonable to assume that the health of the user or other persons may 
be endangered.

For questions on technology, delivery and prices please contact the Infineon Technologies Offices in Germany or
the Infineon Technologies Companies and Representatives worldwide: see our webpage at http://
www.infineon.com

CoolMOS

®

, CoolSET

®

 are trademarks of Infineon Technologies AG.

CoolSET

®

-F3R80

ICE3AR4780CJZ
Revision History:

2013-04-19

Datasheet Version 2.0

Previous Version: V 0.1

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-ICE3AR4780CJZ-DS-v02_00-en-html.html
background image

Type

Package

Marking

V

DS

F

OSC

R

DSon

1)

1)

typ @ T=25°C

230VAC ±15%

2)

2)

Calculated maximum input power rating at T

a

=50°C, T

i

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

85-265 VAC

2)

ICE3AR4780CJZ

PG-DIP-7

3AR4780CJZ

800V

100kHz

4.7

Ω

31W

20W

 

 

 CoolSET

®

-F3R80

ICE3AR4780CJZ

Version 2.0

3

19 Apr 2013

Off-Line SMPS Current Mode Controller with 
integrated 800V CoolMOS

® 

and Startup cell 

(brownout & CCM) in DIP-7

P-DIP-7-1

PG-DIP7 

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

(Brownout & CCM)  

CoolMOS

®

GND

R

BO2

R

BO1

Active Burst Mode

Auto Restart/ Latch 

Mode

Brownout mode

BRL

R

sel

Features

800V avalanche rugged CoolMOS

®

 with Startup Cell 

Active Burst Mode for lowest Standby Power 

Slope compensation for CCM operation

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

External latch enable pin and fast AC reset

Over temperature protection with 50

°C hysteresis

Built-in 10ms Soft Start 

Built-in 40ms blanking time for short duration peak 
power

Propagation delay compensation for both maximum 
load and burst mode

Brownout feature

BiCMOS technology for low power consumption and 
wide VCC voltage range

Soft gate drive with 50

Ω turn on resistor

Description

The ICE3ARxx80CJZ is an enhanced version of
ICE3ARxx80JZ (CoolSET

®

-F3R80). The PWM controller

is based on F3R80 with new and enhanced features. The
major new features include slope compensation for CCM
operation and fast AC reset after latch enabled. The
major enhanced features include fixed voltage brownout
detect and voltage detect for the burst selection. In
particular it is a device running at 100KHz, implemented
with brownout features, installing 800V CoolMOS

®

 with

startup cell and packaged into DIP-7. It targets for the low
power SMPS with increased MOSFET voltage margin
requirement such as Off-Line battery adapters, DVD R/
W, DVD Combi, Blue ray, set top box, auxiliary power
supply for PC and server, etc. In summary, this enhanced
ICE3ARxx80CJZ provides 800V MOSFET, lowest
standby power, CCM opeation, selectable burst level,
brownout feature, maximum power compensated for both
maximum and standby load, low EMI with frequency
jittering and soft gate drive, built-in and flexible
protections, etc. Therefore, ICE3ARxx80CJZ is a
complete solution for the low power SMPS application. 

Product Highlights

800V avalanche rugged CoolMOS

®

 with startup cell

CCM and DCM operation with slope compensation 

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

Active burst mode with selectable entry and exit burst mode level

Frequency jitter and soft driving for low EMI

Brownout feature

Latch enable and fast AC reset

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

Pb-free lead plating; RoHS compliant

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-ICE3AR4780CJZ-DS-v02_00-en-html.html
background image

CoolSET

®

-F3R80

ICE3AR4780CJZ

Table of Contents

Page

 

Version 2.0

4

19 Apr 2013

1

Pin Configuration and Functionality  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

1.1

Pin Configuration with PG-DIP-7  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

1.2

Pin Functionality   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

2

Representative Blockdiagram   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

3

Functional Description  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

3.1

Introduction   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

3.2

Power Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

3.3

Improved Current Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

3.3.1

PWM-OP  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

3.3.2

PWM-Comparator  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

3.3.3

Slope Compensation  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

3.4

Startup Phase   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

3.5

PWM Section  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

3.5.1

Oscillator  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

3.5.2

PWM-Latch FF1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

3.5.3

Gate Driver   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

3.6

Current Limiting  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

3.6.1

Leading Edge Blanking  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

3.6.2

Combined OPP curve considering Propagation Delay and Slope Compen-
sation 14

3.7

Control Unit  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

3.7.1

Active Burst Mode (patented)   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

3.7.1.1

Selectable burst entry level  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

3.7.1.2

Entering Active Burst Mode  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

3.7.1.3

Working in Active Burst Mode  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

3.7.1.4

Leaving Active Burst Mode   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

3.7.2

Protection Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17

3.7.2.1

Vcc OVP, OTP, external protection enable and Vcc under voltage . . .18

3.7.2.2

Over load, open loop protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

3.7.3

Brownout Mode  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

3.7.4

Fast AC reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

4

Electrical Characteristics  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

4.1

Absolute Maximum Ratings  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

4.2

Operating Range  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

4.3

Characteristics  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

4.3.1

Supply Section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

4.3.2

Internal Voltage Reference   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

4.3.3

PWM Section  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

4.3.4

Soft Start time   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

4.3.5

Control Unit  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

4.3.6

Current Limiting  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-ICE3AR4780CJZ-DS-v02_00-en-html.html
background image

CoolSET

®

-F3R80

ICE3AR4780CJZ

 

Version 2.0

5

19 Apr 2013

 

4.3.7

CoolMOS

®

 Section   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

5

CoolMOS

®

 Perfromance Characteristic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

6

Input Power Curve  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28

7

Outline Dimension  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29

8

Marking  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

9

Schematic for recommended PCB layout  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-ICE3AR4780CJZ-DS-v02_00-en-html.html
background image

 

Version 2.0

6

19 Apr 2013

CoolSET

®

-F3R80

ICE3AR4780CJZ

Pin Configuration and Functionality

 

1

Pin Configuration and Functionality

1.1

Pin Configuration with PG-DIP-7

Figure 1

Pin Configuration PG-DIP-7 (top view)

1.2

Pin Functionality

BRL (Brownout, fast AC Reset & Latch enable)

The BRL pin combines the functions of brownout, fast
AC reset and the external latch enable. The brownout
feature is to stop the switching pulse when the input
voltage is dropped to lower than 1V. The Fast AC reset
feature is to recover from latch feature when the
voltage of BRL pin has a rising rate of <1.33V/ms from
0.4V to 1V. The external latch enable function is an
external access to stop the gate switching and force the
IC to enter latch mode. It is triggered by pulling the pin
voltage to less than 0.4V.

FBB (Feedback & Burst entry select)

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
select 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 operation.

Drain (Drain of integrated CoolMOS

®

)

The Drain pin is the connection to the Drain of the
integrated CoolMOS

®

.

VCC (Power Supply)

The VCC pin is the power supply of the IC. The voltage
operating range is between 10.5V and 24.7V.

GND (Ground)

The GND pin is the ground of the controller.

Pin

Symbol

Function

1

BRL

Brownout, fast AC Reset & 
Latch enable 

2

FBB

Feedback & Burst entry/exit con-
trol

3

CS

Current Sense/
800V CoolMOS

®

 Source

4

n.c.

not connected

5

Drain

800V CoolMOS

® 

Drain

6

- (no 

pin)

7

VCC

Controller Supply Voltage

8

GND

Controller Ground

Package PG-DIP-7

1

7

8

4

3

2

5

GND

BRL

FBB

CS

VCC

n.c.

Drain

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-ICE3AR4780CJZ-DS-v02_00-en-html.html
background image

CoolSET

®

-F3R80

ICE3AR4780CJZ

Representative Blockdiagram

 

Version 2.0

7

19 Apr 2013

 

2

Representative Blockdiagram

Figure 2

Representative Blockdiagram

Internal

Bias

Voltage

Reference

Oscillator

Duty

Cycl

e

max

x3.25

Current

Limiting

PW

M

O

P

Current

Mode

Soft

Start

R

FB

Power

Management

C

VCC

85

...

270

V

AC

C

Bulk

+

Converter

DC

Output

V

OUT

C4

4.5V

Gate

Driver

0.

75

Cl

ock

R

Sense

C6a

3.

2V

C5

V

FB_burst

C1

0

R

S

Q

&

G3

&

G5

GND

C7

C8

FBB

PWM

Section

Control

Unit

FF1

C12

25k

2pF

5.

0V

5.0V

Undervoltage

L

ockout

V

csth

-

ICE3ARxxx80CJZ

/

C

oolSET

®

-F3R80CCM

VCC

CoolMOS

®

Startup

C

ell

C6b

3.5V

G7

0.6V

10.5V

17V

#1

:R

BO0,

R

BO1

&R

BO2

are

u

sed

for

brownout

feature

(need

to

tie

h

igh

BRL

if

n

o

b

rownout

feature

needed)

#2

:

T

LE

is

used

to

enable

the

external

Latch-Mode

feature

Fr

eq.

jitter

Latch

Enable

Signal

T

LE

#2

R

sel

BRL

V

csth_burst

Bur

st

detect

and

adjust

V

FB_burst

V

cs_burst

R

BO

1

R

BO2

#1

Power-Down

Reset

Sp

ike

B

lan

king

30us

1

G4

C9

4.0V

20ms

B

lankin

g

T

ime

Active

Burst

Mode

Auto

Restart

Mode

Thermal

Shutdow

n

T

j

>1

30°C

Soft

Start

Block

C3

0.4V

G6

&

#1

M

c

Slope

compensation

Latch

Mode

PWM

comparator

Soft

start

comparator

S5

Latch

Res

e

t

C1b

C1a

Brownout

mode

1.25V

R

S

Q

C2a

C2b

0.4V

B

lan

king

time

450

Nj

s

&

1V

C11

8V

Vc

c

G3

B

lan

king

time

210

us

R

BO0

#1

G2

5.0V

C

BR0

Cap

2

FF2

Snubber

C2

1V

25.5V

Vcc

120

us

B

lan

ki

ng

&

G11

CS

Drain

Maxim

u

m

p

ower

lim

it

P

rop

aga

tion-

Dela

y

Comp

ensa

tio

n-B

u

rs

t

10k

D1

1pF

or

G8

10k

D2

1pF

LE

B

1

80/2

20n

s

LE

B

180

/2

20n

s

B

lan

king

tim

e

270

Nj

s

R

slope

40ms

B

lanki

n

g

Time

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-ICE3AR4780CJZ-DS-v02_00-en-html.html
background image

CoolSET

®

-F3R80

ICE3AR4780CJZ

Functional Description

 

 

Version 2.0

8

19 Apr 2013

3

Functional Description

All values which are used in the functional description
are typical values. For calculating the worst cases the
min/max values which can be found in section 4
Electrical Characteristics have to be considered.

3.1

Introduction

ICE3ARxx80CJZ brownout and CCM 800V version is
an enhanced version of the CoolSET

®

-F3R80. The

major new and enhanced features include slope
compensation for CCM operation, fast AC reset after
latch enabled, fixed voltage brownout detect and
voltage detect for the burst selection. It is particular
good for high voltage margin low power SMPS
application such as auxiliary power supply for PC and
server. The major characteristics are that the IC is
developed with 800V CoolMOS

® 

with start up cell,

having adjustable brownout feature, running at 100KHz
switching frequency, CCM operation and packed in
DIP-7 package. 

The features include BiCMOS technology to reduce
power consumption and increase the Vcc voltage
range, cycle by cycle current mode control, built-in
10ms soft start to reduce the stress of switching
elements during start up, built-in 40ms for short period
of peak power before entering protection, active burst
mode for lowest standby power, propagation delay
compensation for close power limit between high line
and low line which also takes into consideration of
slope compensation, frequency jittering for low EMI
performance, the built-in auto-restart mode protections
for open loop, over load, Vcc OVP, Vcc under voltage,
and latch enable feature etc. 

The other features include narrowing the feedback
voltage swing to 0.3V (from 0.5V) during burst mode so
that the output voltage ripple can be reduced by 40%,
reduction of the fast voltage fall time of the MOSFET by
increasing the soft turn-on time and addition of 50

Ω

turn-on resistor, faster start up time by optimizing the
Vcc capacitor to 10uF and over temperature protection
with 50°C hysteresis.

The new features include slope compensation for
stable operation in CCM mode when duty is larger than
0.5, fixed voltage triggering for the bronwout feature for
easier design, voltage levels select for entry/exit burst
level, fast AC reset fto reset the latch feature, etc.

In summary, the CoolSET

®

 ICE3ARxx80CJZ provides

good voltage margin of MOSFET, lowest standby
power, flexible burst level, CCM operation, reduced
output ripple during burst mode, accurate power limit
for both maximum power and burst power, low EMI with
frequency jittering and soft gate drive, built-in and
flexible protections, etc. Therefore, CoolSET

®

ICE3ARxx80CJZ is a complete solution for the low
power SMPS application. 

3.2

Power Management

Figure 3

Power Management

The Undervoltage Lockout monitors the external
supply voltage V

VCC

. When the SMPS is plugged to the

main line the internal Startup Cell is biased and starts
to charge the external capacitor C

VCC

 which is

connected to the VCC pin. This VCC charge current is
controlled to 1.0mA by the Startup Cell. When the V

VCC

exceeds the on-threshold V

CCon

=17V the bias circuit

are switched on. Then the Startup Cell is switched off
by the Undervoltage Lockout and therefore no power
losses present due to the connection of the Startup Cell
to the Drain voltage. To avoid uncontrolled ringing at
switch-on, a hysteresis start up voltage is implemented.
The switch-off of the controller can only take place
when V

VCC

 falls below 10.5V after normal operation

was entered. The maximum current consumption
before the controller is activated is about 210

μA.

When V

VCC

 falls below the off-threshold V

CCoff

=10.5V,

the bias circuit is switched off and the soft start counter
is reset. Thus it ensures that at every startup cycle the
soft start starts at zero.

The internal bias circuit is switched off if Latched Off
Mode or Auto Restart Mode is entered. The current
consumption is then reduced to 420

μA. 

Once the malfunction condition is removed, this block
will then turn back on. The recovery from Auto Restart
Mode does not require re-cycling the AC line. In case
Latched Off Mode is entered, VCC needs to be lowered
below 8V or having AC fast reset triggered to reset the

Internal Bias

Voltage 

Reference

Power M anagem ent

Latched Off M ode 

Reset; V

VCC

< 8V or 

AC fast reset is 

triggered

5.0V

Latched Off 

M ode

Undervoltage Lockout

17V

10.5V

Power-Down Reset

Active Burst 

M ode

Auto Restart 

M ode

Startup Cell

VCC

Drain

CoolM OS

®

Soft Start block

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-ICE3AR4780CJZ-DS-v02_00-en-html.html
background image

CoolSET

®

-F3R80

ICE3AR4780CJZ

Functional Description

 

 

Version 2.0

9

19 Apr 2013

Latched Off Mode. This is done usually by re-cycling
the AC line.

When Active Burst Mode is entered, the internal Bias is
switched off most of the time but the Voltage Reference
is kept alive in order to reduce the current consumption
below 620

μA. 

3.3

Improved Current Mode

Figure 4

Current Mode

Current Mode means the duty cycle is controlled by the
slope of the primary current. This is done by comparing
the FBB signal with the amplified current sense signal.

Figure 5

Pulse Width Modulation

In case the amplified current sense signal exceeds the
FBB signal the on-time t

on

 of the driver is finished by

resetting the PWM-Latch (Figure 5).
The primary current is sensed by the external series
resistor R

Sense 

inserted in the source of the integrated

CoolMOS

®

. By means of Current Mode regulation, the

secondary output voltage is insensitive to the line
variations. The current waveform slope will change with
the line variation, which controls the duty cycle.
The external R

Sense

 allows an individual adjustment of

the maximum source current of the integrated
CoolMOS

®

To improve the Current Mode during light load
conditions the amplified current ramp of the PWM-OP
is superimposed on a voltage ramp, which is built by
the switch T2, the voltage source V1 and a resistor R1
(see Figure 6). Every time the oscillator shuts down for
maximum duty cycle limitation the switch T2 is closed
by V

OSC

. When the oscillator triggers the Gate Driver,

T2 is opened so that the voltage ramp can start.

Figure 6

Improved Current Mode

In case of light load the amplified current ramp is too
small to ensure a stable regulation. In that case the
Voltage Ramp is a well defined signal for the
comparison with the FBB-signal. The duty cycle is then
controlled by the slope of the Voltage Ramp.
By means of the time delay circuit which is triggered by
the inverted V

OSC

 signal, the Gate Driver is switched-off

until it reaches approximately 156ns delay time (Figure

x3.25

PWM OP

Improved 
Current Mode

0.6V

 

C8

PWM-Latch

CS

FBB

R

S

Q

Q

Driver

Soft-Start Comparator

t

FBB

Am plified Current Signal

t

on

t

0.6V

Driver

PWM OP

0.6V

10k

Ω

Oscillator

C8

T

2

R

1

FBB

PWM-Latch

V

1

Gate Driver

Voltage Ramp

V

OSC

Soft-Start Comparator

time delay 

circuit (156ns)

X3.25

 

PWM Comparator

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-ICE3AR4780CJZ-DS-v02_00-en-html.html
background image

CoolSET

®

-F3R80

ICE3AR4780CJZ

Functional Description

 

 

Version 2.0

10

19 Apr 2013

7). It allows the duty cycle to be reduced continuously
till 0% by decreasing V

FBB

 below that threshold.

Figure 7

Light Load Conditions

3.3.1

PWM-OP

The input of the PWM-OP is applied over the internal
leading edge blanking to the external sense resistor
R

Sense

 connected to pin CS. R

Sense

 converts the source

current into a sense voltage. The sense voltage is
amplified with a gain of 3.25 by PWM OP. The output
of the PWM-OP is connected to the voltage source V

1

.

The voltage ramp with the superimposed amplified
current signal is fed into the positive inputs of the PWM-
Comparator C8 and the Soft-Start-Comparator (Figure
8). 

3.3.2

PWM-Comparator

The PWM-Comparator compares the sensed current
signal of the integrated CoolMOS

®

 with the feedback

signal V

FBB

 (Figure 8). V

FBB

 is created by an external

optocoupler or external transistor in combination with
the internal pull-up resistor R

FB

 and provides the load

information of the feedback circuitry. When the
amplified current signal of the integrated CoolMOS

®

exceeds the signal V

FBB

 the PWM-Comparator

switches off the Gate Driver.

Figure 8

PWM Controlling 

3.3.3

Slope Compensation

Due to the sub harmonic oscillation of CCM operation
when duty cycle is larger than 50%, the slope
compensation is added.

The slope Mc; 50mV/

μs is added to the current sense

pin when gate is on.

During burst mode operation, the Mc slope is shut
down and no slope added into the current sense signal.
This can save the power consumption at burst mode.

Figure 9

Slope compesnation

t

t

V

OSC

0.6V

FBB

t

max. 

Duty Cycle

Gate 
Driver

Voltage 
Ramp

156ns time delay

X3.25

PWM OP

Improved 
Current Mode

PWM Comparator

CS

Soft-Start Comparator

5V

C8

0.6V

FBB

Optocoupler

R

FB

PWM-Latch

x3.25

PWM OP

Gate Drive 

signal

C8

0.62V

M

c

=50mV/us

Slope 

compensation

PWM 

comparator

S5

5.0V

10k

Ω

D2

1pF

LEB 

180/220ns

R

slope

FB

Active burst 

mode

PWM latch

CS

Maker
Infineon Technologies
Datasheet PDF Download