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MC33368
High Voltage GreenLinet
Power Factor Controller
The MC33368 is an active power factor controller that functions as a
boost preconverter in off−line power supply applications. MC33368 is
optimized for low power, high density power supplies requiring a
minimum board area, reduced component count and low power
dissipation. The narrow body SOIC package provides a small
footprint. Integration of the high voltage startup saves approximately
0.7 W of power compared to resistor bootstrapped circuits.
The MC33368 features a watchdog timer to initiate output
switching, a one quadrant multiplier to force the line current to follow
the instantaneous line voltage a zero current detector to ensure critical
conduction operation, a transconductance error amplifier, a current
sensing comparator, a 5.0 V reference, an undervoltage lockout
(UVLO) circuit which monitors the V
CC
supply voltage and a CMOS
driver for driving MOSFETs. The MC33368 also includes a
programmable output switching frequency clamp. Protection features
include an output overvoltage comparator to minimize overshoot, a
restart delay timer and cycle−by−cycle current limiting.
Features
http://onsemi.com
MARKING
DIAGRAMS
16
PDIP−16
P SUFFIX
CASE 648
1
1
16
16
1
A
WL
YY, Y
WW
G
SO−16
D SUFFIX
CASE 751K
1
= Assembly Location
= Wafer Lot
= Year
= Work Week
= Pb−Free Package
MC33368D
AWLYWWG
MC33368P
AWLYYWWG
16
•
•
•
•
•
•
Lossless Off−Line Startup
Output Overvoltage Comparator
Leading Edge Blanking (LEB) for Noise Immunity
Watchdog Timer to Initiate Switching
Restart Delay Timer
Pb−Free Packages are Available*
PIN CONNECTIONS
(TOP VIEW)
5.0 V
ref
Restart Delay
Voltage FB
Comp
Mult
Current Sense
Zero Current
AGND
5.0 V
ref
Restart Delay
Voltage FB
Comp
Mult
Current Sense
Zero Current
AGND
1
2
PDIP−16
SO−16
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
5
6
7
8
13 Frequency Clamp
12 V
CC
11 Gate
10 PGND
9 LEB
16 Line
15 N/C
14 N/C
13 Frequency Clamp
12 V
CC
11 Gate
10 PGND
9 LEB
16 Line
ORDERING INFORMATION
*For additional information on our Pb−Free strategy and soldering details, please
download the ON Semiconductor Soldering and Mounting Techniques
Reference Manual, SOLDERRM/D.
See detailed ordering and shipping information in the package
dimensions section on page 4 of this data sheet.
©
Semiconductor Components Industries, LLC, 2005
1
September, 2005 − Rev. 8
Publication Order Number:
MC33368/D
MC33368
Line
Restart Delay
Restart Delay
Output
Overvoltage
FB
Comp
Mult
LEB
Current Sense
ZC Det
Multiplier/
Error
Amplifier
Current
Sense
WatchdogTimer/
Zero Current Detector
PWM
S
S
R
Q
V
CC
UVLO
Internal Bias
Generator
V
ref
AGND
Gate
PGND
Frequency
Clamp
Frequency
Clamp
This device contains 240 active transistors.
Figure 1. Representative Block Diagram
MAXIMUM RATINGS
(T
A
= 25°C, unless otherwise noted)
Rating
Power Supply Voltage (Transient)
Symbol
V
CC
V
CC
Value
20
16
Unit
V
V
V
V
V
ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ
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Power Supply Voltage (Operating)
Line Voltage
V
Line
V
in1
V
in2
I
in
I
in
500
Current Sense, Multiplier, Compensation, Voltage Feedback, Restart Delay and Zero
Current Input Voltage
LEB Input, Frequency Clamp Input
Zero Current Detect Input
Restart Diode Current
−1.0 to +10
−1.0 to +20
±5.0
5.0
mA
mA
Power Dissipation and Thermal Characteristics
P Suffix, Plastic Package Case 648
Maximum Power Dissipation @ T
A
= 25°C
Thermal Resistance, Junction−to−Air
Power Dissipation and Thermal Characteristics
D Suffix, Plastic Package Case 751K
Maximum Power Dissipation @ T
A
= 70°C
Thermal Resistance, Junction−to−Air
Operating Junction Temperature
Operating Ambient Temperature
Storage Temperature Range
P
D
R
qJA
1.25
100
W
°C/W
P
D
R
qJA
T
J
450
178
150
mW
°C/W
°C
°C
°C
T
A
−25 to +125
−55 to +150
T
stg
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.
NOTE: ESD data available upon request.
http://onsemi.com
2
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FREQUENCY CLAMP
CURRENT SENSE COMPARATOR
ZERO CURRENT DETECTOR
VOLTAGE REFERENCE
Frequency Clamp Disable Voltage
Frequency Clamp Capacitor Reset Current (V
FC
= 0.5 V)
Frequency Clamp Input Threshold
Delay to Output (V
LEB
= 12 V, V
Comp
= 5.0 V, V
Mult
= 5.0 V)
(V
CS
= 0 to 5.0 V Step, C
L
= 1.0 nF)
Maximum Current Sense Input Threshold (V
Comp
= 5.0 V,
V
Mult
= 5.0 V)
Input Offset Voltage (V
Mult
= −0.2 V)
Input Bias Current (V
CS
= 0 to 2.0 V)
Delay to Output
Hysteresis (V
in
Decreasing)
Input Threshold Voltage (V
in
Increasing)
Reference Undervoltage Lockout Threshold
Maximum Output Current
Total Output Variation Over Line, Load and Temperature
Load Regulation (I
O
= 0 − 5.0 mA)
Line Regulation (V
CC
= 10 V to 16 V)
Voltage Reference (I
O
= 0 mA, T
J
= 25°C)
Multiplier Gain (V
Mult
= 0.5 V, V
Comp
= V
th(M)
+ 1.0 V)
Dynamic Input Voltage Range
Multiplier Input
Compensation
Input Threshold, V
Comp
Input Bias Current, V
Mult
(V
FB
= 0 V)
K
+
V
Mult
V
CS
V
–V
th(M)
Comp
Threshold
t
PHL(in/out)
V
th(max)
Reg
load
Reg
line
V
th(FC)
V
Mult
V
Comp
V
DFC
V
th(M)
I
reset
V
ref
V
ref
V
IO
T
pd
V
th
V
th
V
H
I
IB
I
IB
I
O
K
0 to 2.5
V
th(M)
to
(V
th(M)
+ 1.0)
4.95
0.25
100
0.5
1.9
1.3
1.0
5.0
4.8
1.8
50
−
−
−
−
−
−
−
−
0 to 3.5
V
th(M)
to
(V
th(M)
+ 2.0)
0.51
−0.2
270
127
200
7.3
1.7
2.0
1.5
4.0
0.2
1.2
4.5
5.0
5.0
5.0
2.1
10
−
5.05
0.75
−1.0
425
300
100
100
8.0
4.0
2.1
1.8
1.0
1.4
5.2
2.4
50
−
−
−
−
−
mA
mV
mV
mA
mV
mV
1/V
mA
mA
ns
ns
V
V
V
V
V
V
V
V
V
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MULTIPLIER
OVERVOLTAGE COMPARATOR
ERROR AMPLIFIER
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(V
CC
= 14.5 V, for typical values T
A
= 25°C, for min/max values T
J
= −25 to +125°C)
Output Source (V
FB
= 4.6 V, V
Comp
= 3.0 V)
Output Sink (V
FB
= 5.4 V, V
Comp
= 3.0 V)
Propagation Time to Output
Voltage Feedback Input Threshold
Transconductance (V
Comp
= 3.0 V)
Input Offset Voltage (V
Comp
= 3.0 V)
Input Bias Current (V
FB
= 5.0 V)
Characteristic
http://onsemi.com
MC33368
3
Symbol
V
FB(OV)
V
IO
g
m
I
IB
I
O
I
O
T
P
1.07 V
FB
Min
9.0
9.0
30
−
−
−
1.084 V
FB
17.5
17.5
Typ
2.0
51
0
705
1.1 V
FB
Max
1.0
30
30
80
50
−
mmho
Unit
mV
mA
mA
ns
V
MC33368
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(continued)
(V
CC
= 14.5 V, for typical values T
A
= 25°C, for min/max values T
J
= −25 to +125°C)
Characteristic
DRIVE OUTPUT
Symbol
Min
Typ
Max
Unit
ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ
Á Á
Á
Á
Á
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Source Resistance (Current Sense = 0 V, V
Gate
= V
CC
− 1.0 V)
Sink Resistance (Current Sense = 3.0 V, V
Gate
= 1.0 V)
Output Voltage Rise Time (25% − 75%) (C
L
= 1.0 nF)
Output Voltage Fall Time (75% − 25%) (C
L
= 1.0 nF)
R
OH
R
OL
t
r
t
f
4.0
4.0
−
−
−
8.6
7.2
55
70
20
20
W
200
200
ns
ns
V
Output Voltage in Undervoltage (V
CC
= 7.0 V, I
Sink
= 1.0 mA)
V
O(UV)
0.01
0.25
LEADING EDGE BLANKING
Input Bias Current
I
bias
−
0.1
0.5
mA
V
Threshold (as Offset from V
CC
) (V
LEB
Increasing)
Hysteresis (V
LEB
Decreasing)
V
LEB
V
H
1.0
2.25
270
2.75
500
100
mV
UNDERVOLTAGE LOCKOUT
Startup Threshold (V
CC
Increasing)
V
th(on)
11.5
7.0
−
13
14.5
10
−
V
V
V
Minimum Operating Voltage After Turn−On (V
CC
Decreasing)
Hysteresis
V
Shutdown
V
H
8.5
4.5
TIMER
Watchdog Timer
t
DLY
180
1.5
3.1
385
2.3
5.2
800
3.0
7.1
ms
V
Restart Timer Threshold
V
th(restart)
I
restart
Restart Pin Output Current (V
restart
= 0 V, V
ref
= 5.0 V)
mA
TOTAL DEVICE
Line Startup Current (V
CC
= 0 V, V
Line
= 50 V)
I
SU
5.0
3.0
−
−
−
16
25
20
mA
mA
mA
mA
Line Operating Current (V
CC
= V
th(on)
, V
Line
= 50 V)
I
OP
12.9
5.3
3.0
30
V
CC
Dynamic Operating Current (50 kHz, C
L
= 1.0 nF)
V
CC
Static Operating Current (I
O
= 0)
Line Pin Leakage (V
Line
= 500 V)
I
CC
8.5
−
80
I
Line
ORDERING INFORMATION
Device
MC33368P
MC33368PG
MC33368D
MC33368DG
MC33368DR2
MC33368DR2G
Package
PDIP−16
PDIP−16
(Pb−Free)
SOIC−16
SOIC−16
(Pb−Free)
SOIC−16
SOIC−16
(Pb−Free)
Shipping
†
25 Units / Rail
25 Units / Rail
48 Units / Rail
48 Units / Rail
2500 Units / Reel
2500 Units / Reel
†For information on tape and reel specifications, including part orientation and tape sizes, please refer to our Tape and Reel Packaging
Specifications Brochure, BRD8011/D.
http://onsemi.com
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