SM7503恒压/恒流原边控制功率开关v1.6
SM7503
内部功能简单框图
管脚说明
名称 CS FB COMP HVDD GND DRAIN
管脚序号 1 2 3 4 5、6 7、8
功能说明 电流检测输入
反馈输入，反映系统的输出电压，PWM占空比变化取决于FB误差放大和SENSE脚的输入电压 恒压环路补偿管脚 芯片电源 芯片地
内置高压MOS管的DRAIN，同时芯片启动时，也做芯片的启动
极限参数
（极限参数(TA= 25℃)
符号 VDS(max) HVDD IDDclamp VFB VCOMP VCS TA Tstg VESD Rθja
说明
芯片DRAIN脚最高耐压 芯片工作电压 芯片钳位电流 FB输入电压 COMP输入电压 CS输入电压 工作温度 存储温度 人体放电模式 热阻
范围 -0.3~730 -0.3~34.0 10.0 -0.3~7.0 -0.3~7.0 -0.3~7.0 -20~85 -40~150
单位 V V mA V V V ℃ ℃ V
65
℃/W
＞4000
SOP8
电气工作参数
（除非特殊说明，下列条件均为TA=25℃）
符号
芯片HVDD工作部分 IDDstart IDDop HVDDOFF HVDDON HVDDclamp HVDDOVP
CS电流检测测输入部分 TLEB Vth_oc T_ss 频率部分 Freq_Nom Freq_startup Δf/Freq
FB误差放大器部分 Vref_EA ICOMP_MAX 功率管部分 BVds Rdson
MOS击穿电压 MOSFET导通电阻
730
30
V Ohm
EA参考电压 最大补偿电流
FB=2V，COMP=0V
1.97
2.00 42
2.03
V μA
开关频率 待机频率 抖频范围
FB=0V，COMP=5V
63 18 4
KHz KHz %
LEB时间 过流阈值 软启动时间
870
500 900 10
930
nS mV mS
启动充电电流 工作电流 HVDD关闭电压 HVDD启动电压 HVDD钳位电压 HVDD过压保护电压
HVDD=5V
FB=2V，CS=0V，HVDD=20V IDD=5mA
7.0 13.5
200 1.5 8.0 14.5 34 32
9.0 16.0
μA mA V V V V
说明
测试条件
范围 最小值
典型值
最大值
单位
SM7503恒压/恒流原边控制功率开关v1.6
功能表述
SM7503芯片是应用于离线式小功率AC/DC开关电源的高性能原边反馈控制功率开关芯片，全电压输入范
围内，恒压恒流输出精度均小于±3%。SM7503芯片通过原边采样的方式来控制系统的输出，内部集成高压工艺，节省光耦和TL431等元件。内部集成了HVDD过压保护，HVDD电压钳位和欠压保护等功能。 启动控制
SM7503芯片内部集成高压功率开关，通过高压启动，省掉传统电路的外部启动电阻，极大的降低了待机功耗。 工作原理
SM7503芯片要实现原边高精度的恒流/恒压控制，反激电源应用系统必须工作在不连续模式(DCM)下。芯片通过检测辅助绕组的电压，来控制输出电压。输出电流仅由变压器的匝比及峰值电流控制：
Io1/4NIP
注：Io为输出电流；N为变压器匝比；为转换效率 辅助绕组电压值反映了系统的输出电压，其关系可表示为：
（1）
NA
×(Vo+VD) VA=NS
（2）
其中VD是输出二极管的正向压降，VA为辅助绕组电压，NA为辅助绕组匝数，NS为输出绕组匝数。系统将辅助绕组的电压通过一个电阻分压电路，输入到芯片的反馈端FB，芯片采样辅助绕组消磁时的电压，并将采样的电压值一直保持到下一次采样。每次采样得到的电压会和芯片内部的基准电压Vref进行比较，得到放大的误差信号。从而使误差放大器的输出脚COMP反映了负载情况，并且通过误差信号控制PWM的开关频率从而调整输出电压，使得输出电压保持恒定。
当采样电压低于Vref时，误差放大器的输出电压VCOMP会达到最大值，开关频率由反馈采样电压控制，通过输出电压来调整输出电流，从而获得稳定恒流电流。 恒流电流和输出功率调整
SM7503芯片的恒流点和最大输出功率可以通过在CS脚外接的电流检测电阻来调整，而输出功率随恒流点变化而变化。当检测电阻增大，恒流点就会减小，输出功率就会降低，反之则相反。 工作频率
SM7503芯片开关频率由负载大小来控制，不需要外接频率设置元件。在最大输出功率时，开关频率由芯片内部限制到60KHz。在不连续模式的反激电源中，最大输出功率为：
12
Po=×LP×FSW×IP
2
（3）
其中LP为原边绕组电感量，IP为原边绕组峰值电流。由公式3可知，原边绕组电感量的改变会导致最大输出功率和恒流模式下输出的恒流电流的变化。为了补偿原边电感量变化，芯片内部环路将开关频率锁定，锁定
的开关频率可表示为：
SM7503恒压/恒流原边控制功率开关v1.6
(4)
FSW=
1
2×TDEMAG
因为消磁时间TDEMAG和电感量成反比， 通过频率锁定，LP和FSW的乘积保持不变。所以最大输出功率和恒流模式下的恒流电流不会随原边电感量变化。SM7503芯片能最大补偿电感量±10%的变化。 抖频
SM7503芯片提供可选择的抖频功能模块，客户可以根据自身需求选用带有抖频功能的芯片还是不带有抖频功能的，默认是不带抖频功能的。 电流检测和LEB
SM7503芯片通过CS端检测外置检测电阻上的电压控制功率开关管的动作，从而实现对变压器原边电流控制，提供逐周期峰值电流限制。开关电流通过外接的检测电阻输入芯片CS脚。
为了消除高压功率管在开启瞬间产生的尖峰造成的干扰，内置前沿消隐电路，避免芯片在功率管开启瞬间产生误动作，这样就可以省去外围RC滤波电路，节约系统成本。 保护控制
SM7503芯片完善的各种保护功能提高了电源系统的可靠性，包括：逐周期峰值电流限制，HVDD欠压保护，HVDD过压保护，HVDD钳位，软启动控制等。
HVDD欠压保护电路提供了HVDD上电复位和欠压保护功能，芯片正常工作时，由变压器辅助绕组给芯片提供能量，使得HVDD端电压高于HVDD关闭电压。如果HVDD电压下降到HVDD关闭电压时，芯片启动欠压保护功能使得系统进入重启过程。
典型应用方案
SM7503 12V/300mA LED照明方案原理图
F1D1-D4C2 R1
SM7503 LED照明方案变压器绕制示意图
1
24
5
7代表进线
85
底视图
制作说明：
14
变压器绕制方法
1. 骨架EE10立式(4+4)卧式 PC40磁芯2. 电感量Lp(1--2)=3.2mH，漏感为Lp的
5%以下密绕3. 初级对次级打1500VAC漏电流
4. 初级对磁芯打1000VAC漏电流
5. 次级对磁芯打1000VAC漏电流
7. DC500V绕组与绕组之间1min大于100mΩ
Na(8--7) Φ0.13*1*48TNs(5--4) Φ0.25*1*25TNp(1--2) Φ0.13*1*158T
封装形式
SOP8
业务电话：400-033-6518
www.linkage.cn
SM7503恒压/恒流原边控制功率开关v1.6
SM7503
内部功能简单框图
管脚说明
名称 CS FB COMP HVDD GND DRAIN
管脚序号 1 2 3 4 5、6 7、8
功能说明 电流检测输入
反馈输入，反映系统的输出电压，PWM占空比变化取决于FB误差放大和SENSE脚的输入电压 恒压环路补偿管脚 芯片电源 芯片地
内置高压MOS管的DRAIN，同时芯片启动时，也做芯片的启动
极限参数
（极限参数(TA= 25℃)
符号 VDS(max) HVDD IDDclamp VFB VCOMP VCS TA Tstg VESD Rθja
说明
芯片DRAIN脚最高耐压 芯片工作电压 芯片钳位电流 FB输入电压 COMP输入电压 CS输入电压 工作温度 存储温度 人体放电模式 热阻
范围 -0.3~730 -0.3~34.0 10.0 -0.3~7.0 -0.3~7.0 -0.3~7.0 -20~85 -40~150
单位 V V mA V V V ℃ ℃ V
65
℃/W
＞4000
SOP8
电气工作参数
（除非特殊说明，下列条件均为TA=25℃）
符号
芯片HVDD工作部分 IDDstart IDDop HVDDOFF HVDDON HVDDclamp HVDDOVP
CS电流检测测输入部分 TLEB Vth_oc T_ss 频率部分 Freq_Nom Freq_startup Δf/Freq
FB误差放大器部分 Vref_EA ICOMP_MAX 功率管部分 BVds Rdson
MOS击穿电压 MOSFET导通电阻
730
30
V Ohm
EA参考电压 最大补偿电流
FB=2V，COMP=0V
1.97
2.00 42
2.03
V μA
开关频率 待机频率 抖频范围
FB=0V，COMP=5V
63 18 4
KHz KHz %
LEB时间 过流阈值 软启动时间
870
500 900 10
930
nS mV mS
启动充电电流 工作电流 HVDD关闭电压 HVDD启动电压 HVDD钳位电压 HVDD过压保护电压
HVDD=5V
FB=2V，CS=0V，HVDD=20V IDD=5mA
7.0 13.5
200 1.5 8.0 14.5 34 32
9.0 16.0
μA mA V V V V
说明
测试条件
范围 最小值
典型值
最大值
单位
SM7503恒压/恒流原边控制功率开关v1.6
功能表述
SM7503芯片是应用于离线式小功率AC/DC开关电源的高性能原边反馈控制功率开关芯片，全电压输入范
围内，恒压恒流输出精度均小于±3%。SM7503芯片通过原边采样的方式来控制系统的输出，内部集成高压工艺，节省光耦和TL431等元件。内部集成了HVDD过压保护，HVDD电压钳位和欠压保护等功能。 启动控制
SM7503芯片内部集成高压功率开关，通过高压启动，省掉传统电路的外部启动电阻，极大的降低了待机功耗。 工作原理
SM7503芯片要实现原边高精度的恒流/恒压控制，反激电源应用系统必须工作在不连续模式(DCM)下。芯片通过检测辅助绕组的电压，来控制输出电压。输出电流仅由变压器的匝比及峰值电流控制：
Io1/4NIP
注：Io为输出电流；N为变压器匝比；为转换效率 辅助绕组电压值反映了系统的输出电压，其关系可表示为：
（1）
NA
×(Vo+VD) VA=NS
（2）
其中VD是输出二极管的正向压降，VA为辅助绕组电压，NA为辅助绕组匝数，NS为输出绕组匝数。系统将辅助绕组的电压通过一个电阻分压电路，输入到芯片的反馈端FB，芯片采样辅助绕组消磁时的电压，并将采样的电压值一直保持到下一次采样。每次采样得到的电压会和芯片内部的基准电压Vref进行比较，得到放大的误差信号。从而使误差放大器的输出脚COMP反映了负载情况，并且通过误差信号控制PWM的开关频率从而调整输出电压，使得输出电压保持恒定。
当采样电压低于Vref时，误差放大器的输出电压VCOMP会达到最大值，开关频率由反馈采样电压控制，通过输出电压来调整输出电流，从而获得稳定恒流电流。 恒流电流和输出功率调整
SM7503芯片的恒流点和最大输出功率可以通过在CS脚外接的电流检测电阻来调整，而输出功率随恒流点变化而变化。当检测电阻增大，恒流点就会减小，输出功率就会降低，反之则相反。 工作频率
SM7503芯片开关频率由负载大小来控制，不需要外接频率设置元件。在最大输出功率时，开关频率由芯片内部限制到60KHz。在不连续模式的反激电源中，最大输出功率为：
12
Po=×LP×FSW×IP
2
（3）
其中LP为原边绕组电感量，IP为原边绕组峰值电流。由公式3可知，原边绕组电感量的改变会导致最大输出功率和恒流模式下输出的恒流电流的变化。为了补偿原边电感量变化，芯片内部环路将开关频率锁定，锁定
的开关频率可表示为：
SM7503恒压/恒流原边控制功率开关v1.6
(4)
FSW=
1
2×TDEMAG
因为消磁时间TDEMAG和电感量成反比， 通过频率锁定，LP和FSW的乘积保持不变。所以最大输出功率和恒流模式下的恒流电流不会随原边电感量变化。SM7503芯片能最大补偿电感量±10%的变化。 抖频
SM7503芯片提供可选择的抖频功能模块，客户可以根据自身需求选用带有抖频功能的芯片还是不带有抖频功能的，默认是不带抖频功能的。 电流检测和LEB
SM7503芯片通过CS端检测外置检测电阻上的电压控制功率开关管的动作，从而实现对变压器原边电流控制，提供逐周期峰值电流限制。开关电流通过外接的检测电阻输入芯片CS脚。
为了消除高压功率管在开启瞬间产生的尖峰造成的干扰，内置前沿消隐电路，避免芯片在功率管开启瞬间产生误动作，这样就可以省去外围RC滤波电路，节约系统成本。 保护控制
SM7503芯片完善的各种保护功能提高了电源系统的可靠性，包括：逐周期峰值电流限制，HVDD欠压保护，HVDD过压保护，HVDD钳位，软启动控制等。
HVDD欠压保护电路提供了HVDD上电复位和欠压保护功能，芯片正常工作时，由变压器辅助绕组给芯片提供能量，使得HVDD端电压高于HVDD关闭电压。如果HVDD电压下降到HVDD关闭电压时，芯片启动欠压保护功能使得系统进入重启过程。
典型应用方案
SM7503 12V/300mA LED照明方案原理图
F1D1-D4C2 R1
SM7503 LED照明方案变压器绕制示意图
1
24
5
7代表进线
85
底视图
制作说明：
14
变压器绕制方法
1. 骨架EE10立式(4+4)卧式 PC40磁芯2. 电感量Lp(1--2)=3.2mH，漏感为Lp的
5%以下密绕3. 初级对次级打1500VAC漏电流
4. 初级对磁芯打1000VAC漏电流
5. 次级对磁芯打1000VAC漏电流
7. DC500V绕组与绕组之间1min大于100mΩ
Na(8--7) Φ0.13*1*48TNs(5--4) Φ0.25*1*25TNp(1--2) Φ0.13*1*158T
封装形式
SOP8
业务电话：400-033-6518
www.linkage.cn