High Voltage Switching Regulator

MC33363A High Voltage Switching Regulator The MC33363A is a monolithic high voltage switching regulator that is specifically designed to operate from a rectified 240 Vac line source. This integrated circuit features an on−chip 700 V / 1.5 A SENSEFETt power switch, 500 V active off−line startup FET, duty cycle controlled oscillator, current limiting comparator with a programmable threshold and leading edge blanking, latching pulse width modulator for double pulse suppression, high gain error amplifier, and a trimmed internal bandgap reference. Protective features include cycle−by−cycle current limiting, input undervoltage lockout with hysteresis, output overvoltage protection, and thermal shutdown. This device is available in a 16−lead dual−in−line and wide body surface mount packages. Features http://onsemi.com MARKING DIAGRAMS PDIP−16 P SUFFIX CASE 648E 16 1 MC33363AP AWLYYWWG • • • • • • • • • • • Enhanced Power Capability Over MC33363 On−Chip 700 V, 1.5 A SENSEFET Power Switch Rectified 240 Vac Line Source Operation On−Chip 500 V Active Off−Line Startup FET Latching PWM for Double Pulse Suppression Cycle−By−Cycle Current Limiting Input Undervoltage Lockout with Hysteresis Output Overvoltage Protection Comparator Trimmed Internal Bandgap Reference Internal Thermal Shutdown Pb−Free Packages are Available* 16 1 A WL YY WW G SO−16W DW SUFFIX CASE 751N MC33363ADW AWLYYWWG www.DataSheet4U.com = Assembly Location = Wafer Lot = Year = Work Week = Pb−Free Package PIN CONNECTIONS AC Input Startup Input Regulator Output 8 6 RT CT OSC 7 PWM Latch S Q PWM R Ipk Thermal LEB Driver OVP Startup Reg UVLO VCC 3 Overvoltage Protection Input 11 16 Power Switch Drain DC Output 1 Startup Input 1 16 Power Switch Drain Mirror VCC GND 3 4 5 13 GND 12 11 10 9 (Top View) Overvoltage Protection Input Voltage Feedback Input Compensation RT CT Regulator Output 6 7 8 ORDERING INFORMATION Compensation 9 EA 10 See detailed ordering and shipping information in the package dimensions section on page 7 of this data sheet. GND Voltage Feedback 4, 5, 12, 13 Input This device contains 221 active transistors. Figure 1. Simplified Application © Semiconductor Components Industries, LLC, 2005 *For additional information on our Pb−Free strategy and soldering details, please download the ON Semiconductor Soldering and Mounting Techniques Reference Manual, SOLDERRM/D. 1 Publication Order Number: MC33363A/D November, 2005 − Rev. 5 MC33363A MAXIMUM RATINGS (Note 1) ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á ÁÁ Á Á ÁÁÁ Á Á Á Á ÁÁ ÁÁ Á Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á ÁÁ Á Á ÁÁÁ Á Á Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á ÁÁ Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á ÁÁ Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á ÁÁ Á Á Á ÁÁ Á Á Á ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á ÁÁ Á Á ÁÁ Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á ÁÁ Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ ÁÁÁ Á Á Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ ÁÁÁ Á Á Á Á ÁÁ Á Á Á Á ÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á ÁÁ Á Á ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á ÁÁ Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á ÁÁ Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁ Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁ Á ÁÁ ÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á ÁÁ Á ÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á ÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á ÁÁ Á ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á Á ÁÁÁ Á Á Á Á ÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ ÁÁÁ Á ÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁ Á ÁÁ ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á ÁÁ Power Switch (Pin 16) Drain Voltage Drain Current VDS IDS Vin 700 1.5 500 40 V A V V V Startup Input Voltage (Pin 1) Power Supply Voltage (Pin 3) VCC VIR Input Voltage Range Voltage Feedback Input (Pin 10) Compensation (Pin 9) Overvoltage Protection Input (Pin 11) RT (Pin 6) CT (Pin 7) −1.0 to Vreg Thermal Characteristics − P Suffix, Dual−In−Line Case 648E Thermal Resistance, Junction−to−Air Thermal Resistance, Junction−to−Case (Pins 4, 5, 12, 13) °C/W RqJA RqJC RqJA RqJC 80 15 95 15 DW Suffix, Surface Mount Case 751N Thermal Resistance, Junction−to−Air Thermal Resistance, Junction−to−Case (Pins 4, 5, 12, 13) Refer to Figures 17 and 18 for additional thermal information. Operating Junction Temperature Storage Temperature TJ −25 to +150 −55 to +150 °C °C Tstg Maximum ratings are those values beyond which device damage can occur. Maximum ratings applied to the device are individual stress limit values (not normal operating conditions) and are not valid simultaneously. If these limits are exceeded, device functional operation is not implied, damage may occur and reliability may be affected. 1. This device series contains ESD protection and exceeds the following tests: Human Body Model 2000 V per MIL−STD−883, Method 3015. Machine Model Method 150 V. Rating Symbol Value Unit ELECTRICAL CHARACTERISTICS (VCC = 20 V, RT = 10 k, CT = 390 pF, CPin8 = 1.0 mF, for typical values TJ = 25°C, for min/max values TJ is the operating junction temperature range that applies (Note 2), unless otherwise noted) Characteristic Symbol Min Typ Max Unit REGULATOR (Pin 8) Output Voltage (IO = 0 mA, TJ = 25°C) Line Regulation (VCC = 20 V to 40 V) Vreg 5.5 − − 6.5 30 44 − 7.5 V Regline 500 200 8.0 mV mV V Load Regulation (IO = 0 mA to 10 mA) Regload Vreg Total Output Variation over Line, Load, and Temperature 5.3 OSCILLATOR (Pin 7) Frequency CT = 390 pF TJ = 25°C (VCC = 20 V) TJ = Tlow to Thigh (VCC = 20 V to 40 V) CT = 2.0 nF TJ = 25°C (VCC = 20 V) TJ = Tlow to Thigh (VCC = 20 V to 40 V) fOSC kHz 260 255 60 59 − 285 − 310 315 75 76 67.5 − 0.1 Frequency Change with Voltage (VCC = 20 V to 40 V) DfOSC/DV 2.0 kHz ERROR AMPLIFIER (Pins 9, 10) Voltage Feedback Input Threshold VFB 2.52 − − − 2.6 0.6 20 82 2.68 5.0 V Line Regulation (VCC = 20 V to 40 V, TJ = 25°C) Input Bias Current (VFB = 2.6 V) Regline IIB mV nA dB 500 − Open Loop Voltage Gain (TJ = 25°C) AVOL 2. Tested junction temperature range for the MC33363A: Tlow = −25°C Thigh = +125°C http://onsemi.com 2 ÁÁ ÁÁ Á Á Á Á ÁÁ Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ ÁÁÁ Á Á Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á ÁÁ Á Á ÁÁÁ Á Á Á Á ÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁ