HM5011 [HMSEMI]
High-performance, low-cost offline PWM control power switch;
| 型号： | HM5011 |
| 厂家： | 
H&M Semiconductor |
| 描述： | High-performance, low-cost offline PWM control power switch |
| 文件： | 总10页 (文件大小：610K) |
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HM5011
高性能、低成本离线式 PWM 控制功率开关
主要特点
● 集成 500V 高压 MOSFET 和高压启动电路
● 多模式控制、无异音工作
● 支持降压和升降压拓扑
● 默认12V 输出（FB 脚悬空）
● 待机功耗低于50mW
● 良好的线性调整率和负载调整率
● 集成软启动电路
● 内部保护功能：
● 过载保护 (OLP)
● 逐周期电流限制 (OCP)
● 输出过压保护 (OVP)
● VDD 过压、欠压和电压箝位保护
● 封装类型 SOP-8 与 DIP-8
典型应用
● 小家电电源
● 工业控制
产品描述
HM5011系列是一款高性能低成本PWM控制功率开关，适用于离线式小功率降
压型应用场合，外围电路简单、器件个数少。同时产品内置高耐压MOSFET可提高
系统浪涌耐受能力。
与传统的PWM控制器不同，HM5011内部无固定时钟驱动MOSFET，系统开关频
率随负载变化可实现自动调节。同时芯片采用了多模式PWM控制技术，有效简化
了外围电路设计，提升线性调整率和负载调整率并消除系统工作中的可闻噪音。
此外，芯片内部峰值电流检测阈值可跟随实际负载情况自动调节，可以有效降低
空载情况下的待机功耗。
HM5011集成有完备的带自恢复功能的保护功能：VDD欠压保护、逐周期电流
限制、输出过压保护、过热保护、过载保护和VDD过压保护等。
HM5011
典型应用电路
管脚封装
HM5011
输出功率表
产品型号
HM5011D
产品封装
SOP8
内阻
9Ω
输出电压
输出电流
200mA<Io<400mA
200mA<Io<700mA
650mA<Io<900mA
HM5011B
DIP8
3Ω
>2V
HM5011CS
HM5011C
HM5011A
备注：
SOP8
DIP8
DIP8
3.7Ω
2Ω
1. 默认降压型输出。
2. 实际输出功率取决于输出电压和散热条件。
管脚功能描述
SOP8
1
DIP8
2
名称
CS
I/O
O
描述
峰值电流检测管脚
芯片供电管脚，同时作为输出电压反馈端（FB
悬空时）。典型应用中VDD电容推荐采用1µF陶瓷
电容
2
3
VDD
P
3
4
1
4
GND
FB
P
I
P
-
芯片的参考地
反馈输入管脚，该引脚悬空时默认12V输出
内部高压MOSFET的漏极
5/6/7/8 6/7/8 Drain
NC
/
5
非功能管脚，应用中悬空
HM5011
内部功能框图
极限参数（备注1）
参数
数值
单位
Drain管脚电压
-0.3 to 500
V
V
VDD供电电压
30
VDD 箝位电流
10
-0.3 to 7
165
mA
FB, CS 管脚电压
V
封装热阻---结到环境 (SOP-8)
封装热阻---结到环境 (DIP-8)
最高芯片工作结温
储藏温度
℃/W
℃/W
℃
105
160
-65 to 150
260
℃
管脚温度 (焊接 10 秒)
ESD 能力 (人体模型)
℃
3
kV
HM5011
推荐工作条件
参数
数值
单位
℃
工作环境温度
-40 to 85
40 to 60
开关频率
KHz
电气参数（无特殊注明，环境温度为25℃）
符号
参数
测试条件
最小 典型 最大 单位
高压启动部分（HV管脚）
IHV
HV脚供电电流
HV 脚漏电电流
Drain=500V, VDD=0V
Drain=500V, VDD=12V
1
2
mA
µA
IHV_leakage
10
供电部分（VDD管脚）
VDD_ON
VDD_OFF
VDD_Reg1
IVDD_st
IVDD_Op
IVDD_Q
VDD 开启电压
7.5
7.0
12
V
V
VDD 欠压保护电压
VDD 调制电压
VDD 启动电流
VDD 工作电流
VDD 静态电流
VDD 过压保护阈值
VDD 钳位电压
FB 悬空
11.8
12.2
300
V
无开关工作
Fsw=60kHz
100
800
200
28
µA
µA
µA
V
VDD_OVP
VDD_Clamp
IVDD=10mA
30
V
反馈部分（FB管脚）
内部差分放大器输
VFB_REF
1.97
2.0
2.4
2.03
V
V
入端基准
输出过压保护
(OVP) 检测阈值
输出过载保护
(OLP) 检测阈值
VFB_OVP
VFB_OLP
TD_OLP
1.87
50
V
过载保护延迟时间
ms
电流检测输入部分（CS管脚）
TLEB
TD_OCP
VIPK
前沿消隐
350
100
ns
ns
V
过流比较器延时
峰值电流阈值
0.50 0.55 0.60
HM5011
异常过流保护检测
阈值
VAOCP
0.9
V
计时部分
TOFF_min_norm
TOFF_max_nom
典型最短关断时间
典型最长关断时间
动态响应模式下最
长关断时间
14.5
16
17.5
µs
ms
1.4
TOFF_max_FDR
420
µs
TON_max
Tss
最长导通时间
12
3
µs
ms
ms
内部软启动时间
TAuto_Recovery 自动恢复延迟时间
500
过热保护
TSD
过热保护阈值
(备注 2)
150
℃
V
功率MOSFET 部分 (Drain 管脚)
功率MOSFET 击穿电
VBR
压
500
HM5011D
9
3
Ω
Ω
Ω
Ω
HM5011B
Rdson
静态导通阻抗
HM5011C/5011CS
HM5011A
3.7
2
备注1：超出列表中“极限参数”可能会对器件造成永久性损坏。极限参数为应力额定值。在超出推荐的工
作条件和应力的情况下，器件可能无法正常工作，所以不推荐让器件工作在这些条件下。过度暴露在高于
推荐的最大工作条件下，可能会影响器件的可靠性。
备注2：参数取决于实际设计，在批量生产时进行功能性测试。
功能描述
HM5011系列是一款集成高压MOSFET的多模式PWM控制功率开关。该系列产品
支持离线式非隔离降压和升降压型拓扑电路，适用于小家电电源和线性电源替代
等场所。同时，HM5011具有输出精度高和外围成本低的特点。
●
超低静态工作电流
HM5011 的静态工作电流典型值为200uA。如此低的工作电流降低了对于VDD
HM5011
电容大小的要求，同时也可以提高系统效率。
高压启动电路和超低待机功耗（<50mW）
HM5011 内置有一个500V 高压启动单元。在开机过程中该启动单元开始工作，
●
从Drain 端取电并通过高压电流源对VDD 电容进行充电，如“功能模块”中所述。
当VDD 电压上升至VDD_ON(典型7.5V)时，芯片开始工作且芯片工作电流增加至约
0.8mA。在稳态工作时，芯片通过反馈二极管由输出进行供电，同时借助高压启
动电路，系统待机功耗可以低至50mW 以下。
●
逐周期峰值电流限制和前沿消隐
HM5011 内置的峰值电流检测阈值具有随系统工作频率变化而变化的特点，
并通过CS 管脚实现对电感峰值电流的调制。当CS 管脚采样到的电压超过该阈值
时，功率MOSFET 立即关断直至下一开关周期开始。同时芯片内置有前沿消隐电
路（消隐时间约300ns），消隐期间内部的逐周期峰值电流比较器将被屏蔽而不
能关闭MOSFET。
●
多模式PWM 控制
为满足系统平均效率和空载待机方面的严格要求，HM5011 采用了调幅控制
（AM）和调频控制（FM）相结合的工作模式，如图1 所示。满载情况下系统工作
于调频模式（FM）；重载至轻载阶段， 系统同时工作于调频和调幅模式（FM+AM）
中,以达到良好的调整率和较高的系统效率；当工作于空载附近时，系统将重新
进入调频模式以降低待机损耗。通过这种方式，可以将系统待机功耗降至50mW 以
下。
HM5011
●
软启动
HM5011 内集成有4ms（典型值）的软启动电路，在芯片启动过程中系统开关
频率逐渐增加，而且每次系统的重新启动都会伴随着一次软启动过程。
● 输出过压保护（OVP）
当在连续的3 个工作周期里HM5011 检测到FB 脚电压高于2.4V 以上时，芯
片将进入输出电压过压保护（OVP），随后系统将进入自动重启模式。
● 过载保护 (OLP) /短路保护 (SLP)
当过流或短路情况发生时，输出电压和反馈电压将降低且低于输出过载保护
阈值VFB_OLP。如果在48ms（典型值）的时间内该状态持续存在，则芯片将停止
开关动作并进入自动重启模式（如下描述）。
● 异常过流保护 (AOCP)
在某些情况下(如重载或者输出短路等)，系统的电感电流峰值将上升过于剧
烈。为避免电感峰值电流过大对系统元器件造成损坏，芯片内部设计有异常过流
检测模块（AOCP，典型阈值为0.9V）。当CS 电压高于该阈值时，内部功率MOSFET
即刻关断并保持关断状态持续48us。
● 过热保护(OTP)
HM5011 内部集成的过热保护电路会检测芯片的内部结温，当芯片结温超过
150 度（典型值）时，系统进入到自动重启模式。
●
优化的动态响应
HM5011 集成有快速动态影响功能，可降低负载切换时的输出电压跌落。
消除可闻噪音
●
HM5011 通过采用频率调制和CS 峰值电压调制调相结合的多模式控制方式，
可实现在全负载范围内有效消除可闻噪音。
●
VDD 过压保护 (OVP) 和VDD 电压箝位
当VDD 电压高于VDD_OVP (典型值 28V)时，芯片将停止工作。随后VDD 电压
下降至VDD_OFF (典型值7V)并进入重启模式。此外，芯片内部集成有30V稳压管，
避免VDD 脚电压过高而损坏。
●
自动重启保护
芯片触发保护后功率MOSFET 将关断，同时系统进入自动重启模式，芯片内
HM5011
部的计时器开始工作。当计时器计时超过500ms 时，芯片将重置并重新开机。开
机后若再次触发保护，则系统将再次进入自动重启模式。
●
软驱动电路
HM5011 内置有软驱动电路优化了系统EMI 性能。
封装尺寸
HM5011
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