RVPW016 Series

  • 4V to 100V Wide Input Range
  • Suitable for Flyback/Buck/Boost and other Topologies
  • Current Limit Threshold Voltage is 156mV
  • Single Resistor Programmable Oscillator
  • The Oscillator Frequency Decreases linearly with the Lower Load at Light Load State for efficiency
  • Skip Cycle Mode for Low & No-load Power Consumption
  • The Quiescent Current of Off-state is only 0.1uA
  • Cycle-by-Cycle OCP/SCP/OTP
  • Inner Leading Edge Blanking
  • Inner Slope Compensation
  • Accurately adjustable UVLO with Hysteresis
  • Inner or External Soft Start(Optional)
  • Converter that is set to PSR also can work in CCM/DCM due to Inner Gain and Phase Compensator
  • Optocoupler can be connected directly to port for constituting a Feedback Loop
  • MSOP10 Package

RVPW016 is a highly integrated DC-DC controller designed to support a wide range of power conversion topologies and output voltage feedback methods. It features an integrated start-up circuit that accommodates an ultra-wide input voltage range from 4V to 100V. To prevent reverse current flow, an internal diode blocks current from flowing back from VDD to VIN. An internal differential amplifier is employed for current sampling, significantly enhancing the signal-to-noise ratio (SNR). The current-sensing threshold voltage is set at 156mV, effectively balancing performance with low power consumption in the current detection circuitry. To reduce system cost and improve reliability, the design eliminates the need for a current transformer. Under heavy-load conditions, the RVPW016 operates at the maximum switching frequency, which is programmable via an external resistor. As the load decreases, the controller linearly reduces the switching frequency to maintain high efficiency. This adaptive frequency scaling also minimizes both light-load output ripple and no-load power consumption. The device supports Primary-Side Regulation (PSR) at operating frequencies up to several hundred kilohertz. Its internal output voltage sampling circuit is compatible with both Continuous Conduction Mode (CCM) and Discontinuous Conduction Mode (DCM), with a minimum sampling pulse width of 350ns. A built-in loop compensator with fast dynamic response enhances the stability and transient performance of the system. To ensure high system reliability, the RVPW016 incorporates precisely adjustable undervoltage lockout (UVLO) with hysteresis, as well as output short-circuit protection(SCP), output overvoltage protection(OVP), and over-temperature protection(OTP).

  Part Number Power (W) Vin (V) Vout 1 (V) Iout 1 (mA) Isolation (kV)
1 RECOM | RVPW016-FJH-CT | IC, SMD
Focus 신규
2 RECOM | RVPW016-FJH-R | IC, SMD
Focus 신규

Solutions based on this IC/Transformer combination (available board mounted or as individual components)

  Part Number Power (W) Isolation (kV) Vin (V) Main Vout (V) Primary IC Transformer Secondary IC
1
신규
10 1.5 9 - 36 ± 15
Attributes RVPW016
Product Category IC
Mounting Type SMD
Package Style MSOP-10
Length (mm) 3.1
Width (mm) 5.1
Height (mm) 1.1
MIN Operating Temp (°C) -40
MAX Operating Temp (°C) 125
Protections OCP, OTP, UVLO
Directives Halogen-free, REACH, RoHS 2+ (10/10)
Operating Modes Current Mode
Warranty 1 Year
Config 1 Channel
Topology Flyback
Supply Voltage (V) 4-100
MIN Supply Voltage (V) 4
MAX Supply Voltage (V) 100
Number of Phases 1
MAX Duty Cycle (%) 80
Functional Features Variable Switching Frequency
MIN Switching Frequency (kHz) 5.2
MAX Switching Frequency (kHz) 620
MIN Storage Temperature (°C) -55
MAX Storage Temperature (°C) 150
  Part Number Power (W) Vout 1 (V) Vin (V) Mounting Type
1 RECOM | RVPW016-FJH-CT | IC, SMD
Focus 신규
SMD
2 RECOM | RVPW016-FJH-R | IC, SMD
Focus 신규
SMD
IoT 기기는 배터리 사용 시간을 최대한 늘려야 하므로 고효율, 소형, 저전력 DC/DC 컨버터가 적합합니다.
산업용 전원은 신뢰성, 넓은 입력 전압 범위, 각종 보호 기능, 고효율을 최우선으로 고려해야 합니다. 또한 일반적인 산업 환경 온도 범위인 -40℃ ~ +85℃에서 안정적으로 동작해야 합니다.
마이크로컨트롤러에는 매우 안정적인 전압 레일을 제공하는 저노이즈 DC/DC 컨버터 또는 선형 레귤레이터를 사용해 전원을 공급하는 것이 일반적입니다. 마이크로컨트롤러의 입력 전류는 연산 부하 변화에 따라 급격하게 변동하기 때문에, 부하가 갑자기 변해도 안정성을 유지할 수 있도록 빠른 과도 응답 특성이 요구됩니다.
신뢰성은 부품 품질, 열 관리, 보호 기능 구현, 적절한 전기적 설계에 따라 좌우됩니다.
DC/DC 컨버터 IC는 스위칭 방식과 내장 제어 회로를 통해 한 직류 전압 레벨을 다른 직류 전압 레벨로 변환하는 소자입니다.
DC/DC 컨트롤러 IC는 MOSFET, 인덕터, 트랜스포머 등 외부 전력 부품의 스위칭 동작을 제어하는 소자입니다.
동기식 컨버터는 기존 정류 다이오드를 MOSFET로 대체하여 도통 손실을 줄이고 효율을 크게 향상시킵니다.
벅 컨버터는 고주파 하이사이드 또는 로우사이드 스위치, 인덕터, 정류기, 출력 필터를 이용해 입력 전압을 더 낮은 출력 전압으로 강하시킵니다.
벅-부스트 컨버터는 하나 이상의 인덕터, 하이사이드 또는 로우사이드 스위치, 정류기, 출력 필터를 활용하여 입력 전압 대비 출력 전압을 승압 및 강하 모두 할 수 있는 토폴로지입니다.
입력 전압이 목표 출력 전압보다 높거나 낮게 변동하는 환경에서 벅-부스트 컨버터를 주로 사용합니다. 예를 들어 충전 및 방전 과정에서 전압이 변동하는 12V 배터리로부터 안정적인 12V 전압을 유지해야 할 경우 해당 토폴로지가 최적입니다.
부스트 컨버터는 인덕터, 로우사이드 스위치, 정류기, 출력 필터를 이용해 입력 전압을 더 높은 출력 전압으로 승압시킵니다.
비동기식 컨버터는 정류기로 다이오드를 사용하기 때문에 회로 구조가 간단하지만 동기식 제품에 비해 일반적으로 효율이 낮습니다.
중요한 파라미터로는 입력 전압 범위, 출력 전압, 최대 부하 전류, 스위칭 주파수, 효율, 크기, 방열 성능이 있습니다. 어플리케이션의 특정 요구사항을 만족하도록 이 요소들을 균형 있게 고려하여 선정하며, PCB 실장 면적을 최소화하는 동시에 IC가 전기적·열적 안전 동작 범위 내에서 구동하도록 보장해야 합니다.
컨버터 IC는 일반적으로 파워 스위치를 내장하고 있어 더 콤팩트한 솔루션을 제공합니다. 반면 컨트롤러 IC는 MOSFET, 인덕터, 트랜스포머 등 외부 전력 부품의 스위칭 동작을 관리합니다.
푸시-풀과 풀브릿지 토폴로지는 별도의 전압 안정화 기능이 없는 경우가 많아, 입력 전압이 일정하게 제어되는 전원 레일에 사용하기 적합합니다. 푸시-풀은 입력 전류가 여러 스위칭 트랜지스터에 분산되므로 작은 IC 패키지에서 더 큰 전력을 출력할 수 있어 3.3V, 5V 입력 레일에 선호됩니다. 풀브릿지는 입력 전압 스트레스가 스위칭 트랜지스터들에 분산되므로 높은 입력 전압을 효율적으로 스위칭할 수 있어 5V~24V 입력 레일에 적합합니다. 출력 전압 안정화, 넓은 입력 전압 범위 또는 고출력 전력이 요구되는 어플리케이션의 경우, 활용 범위가 넓고 갈바닉 절연 기능을 구현할 수 있는 장점으로 인해 플라이백 토폴로지가 가장 선호됩니다.
게이트 드라이버 IC는 MOSFET, SiC, GaN, IGBT 등 파워 트랜지스터의 게이트를 구동하기 위한 소자로, 고속 스위칭에 필요한 게이트 전압 및 전류를 공급합니다. 저전력 제어 신호와 고전력 트랜지스터 게이트 사이의 핵심 완충 회로 역할을 수행하며, 스위치 상태 전환을 효율적으로 만들고 제어기를 고전압 과도 현상으로부터 보호합니다.
데드타임은 스위칭 동작 사이에 삽입되는 짧은 지연 시간으로, 브릿지 구조의 상하단 트랜지스터가 동시에 도통하는 현상을 방지하거나 푸시-풀 구조에서 코어 에너지를 완전히 방출하기 위해 설정합니다.
구동 능력이 충분한 게이트 드라이버는 온·오프 상태 간의 빠르고 안정적인 전환을 구현해 스위칭 손실을 저감합니다. 게이트 전압을 최적의 양전압 및 음전압으로 구동함으로써 스위칭 트랜지스터의 본래 전력 성능을 최대한 활용할 수 있습니다.
부트스트랩 회로는 전원 전압보다 높은 전압을 생성하여 하이사이드 스위치를 구동하는 데 사용합니다.
게이트 전하량은 트랜지스터를 턴온·턴오프하는 데 필요한 전하량을 의미하며, 게이트 드라이버에 요구되는 구동 전류를 결정합니다. 스위칭 속도를 좌우하는 핵심 지표이므로 매우 중요합니다.
트랜지스터 게이트에는 정해진 스위칭 임계 전압과 큰 기생 커패시턴스가 존재하기 때문에 빠르고 효율적인 스위칭을 위해 충분한 구동 전류가 필요합니다. 완전한 턴온 상태를 구현하기 위해 게이트 구동 전압은 통상 수 볼트 수준인 임계 전압보다 높은 +15~+20V까지 상승할 수 있습니다. 안정적인 턴온 특성을 확보하기 위해서는 게이트 구동 전압을 -3~-9V 수준의 음전압으로 인가해야 하는 경우도 있습니다.
하프브릿지 게이트 드라이버는 하프브릿지 구조로 배치된 두 개의 스위칭 소자를 제어해 출력을 능동적으로 풀업·풀다운하는 역할을 수행합니다.
피드백 보상 회로의 부적절한 설계, 부적절한 레이아웃, 부적합한 부품 선정 등으로 불안정 현상이 발생할 수 있습니다. 주로 피드백 루프의 위상 여유가 부족할 때 출력 전압이 안정화되지 않고 발진하는 현상이 나타납니다.
노이즈와 전압 리플을 최소화하기 위해 IC 전원 핀에 최대한 가깝게 배치해야 합니다.
최적화된 PCB 레이아웃, 올바른 접지 설계, 차폐 처리, 필터 적용, 스위칭 전환 구간 제어를 통해 EMI를 억제할 수 있습니다.
적절한 PCB 레이아웃은 기생 인덕턴스를 최소화하고 노이즈를 저감하며 방열 성능을 개선하고 컨버터의 안정적인 동작을 보장합니다.
PCB 구리 면적 확장, 방열 비아 사용, 효율 최적화, 충분한 공기 흐름 확보 등을 통해 열 관련 문제를 줄일 수 있습니다.
전원 IC는 제어용 반도체 칩으로, 내부에 파워 스위칭 트랜지스터가 집적된 경우가 많지만 인덕터나 트랜스포머 같은 외부 자성 부품을 별도로 사용해야 합니다. 반면 전원 모듈은 이런 개별 부품들을 하나의 패키지에 통합한 솔루션으로, PCB 설계를 간소화하고 전체 개발 기간을 단축할 수 있습니다.
대표적인 종류로는 DC/DC 컨버터 IC, PWM 컨트롤러 IC, 게이트 드라이버 IC, PMIC, 선형 레귤레이터, 배터리 관리 IC가 있습니다.
전원 IC는 일반적으로 더 많은 외부 부품이 필요하며 정밀한 PCB 설계가 요구됩니다. 추가적인 외부 부품과 복잡한 레이아웃 설계로 인해 전체 개발 난이도가 높아집니다.
전원 IC는 고효율 스위칭 토폴로지, 최적화된 제어 알고리즘, 고속 스위칭 주파수를 구현하여 전력 손실을 최소화합니다.
전원 IC(파워 집적회로)는 전력을 조절하거나 변환하기 위해 설계된 반도체 소자입니다. 피드백 제어, 스위칭 제어, 보호 기능, 전원 관리 등 필수 기능을 단일 칩에 집적하고 있습니다.
전원 IC는 산업용 전자기기, 통신 시스템, 가전제품, 차량용 시스템, IoT 기기에 사용됩니다.
PMIC는 복잡한 전자 시스템 내 전력 분배를 관리하는 집적회로입니다. 일반적으로 다수의 전압 레귤레이터, 전원 시퀀싱, 배터리 관리, 시스템 모니터링 기능을 하나의 반도체 소자에 통합합니다.
설계자에게 최대한의 설계 자유도, 대량 생산 시 낮은 비용, 고도로 맞춤화된 전원 아키텍처가 필요할 때 전원 IC를 자주 활용합니다.
주요 장점으로는 높은 집적도, 작은 실장 면적, 향상된 효율이 있습니다. 집적형 전원 IC를 통해 설계자는 각 어플리케이션 특성에 맞는 최적화된 전원 솔루션을 구현할 수 있습니다.
파워 스위칭 트랜지스터는 주로 구동 방식, 스위칭 속도, 최대 스위칭 전압 및 허용 전력 용량에 따라 차이가 있습니다. 주요 종류로는 MOSFET(최대 100kHz, 600V, 1kW), SiC(최대 500kHz, 3.3kV, 100kW), GaN(최대 1MHz, 900V, 10kW), IGBT(최대 50kHz, 6.5kV, 1MW)가 있습니다.

MOSFET은 가격이 저렴하고 집적화가 용이하기 때문에 스위칭 전원 장치에 가장 많이 사용됩니다. SiC와 GaN은 고주파 스위칭 분야에 활용되며, IGBT는 초고전력 또는 고전압 스위칭 용도에 선호됩니다.
1차 권선과 2차 권선의 권선비가 전압 변환 비율을 결정합니다. 트랜스포머 기반 컨버터는 실제 회로 손실을 보상하기 위해 권선비를 보정하여 설계합니다. 예를 들어 5V에서 5V로 변환하는 트랜스포머는 1:1.11의 권선비를 자주 사용합니다.
파워 트랜스포머는 자기 결합을 통해 회로 간 에너지를 전달하는 부품으로, 주로 전압 변환과 절연 목적으로 사용됩니다. 코어 내 자속을 매개로 에너지를 전달하며 코어에 에어갭을 설치할 필요가 없습니다.
갈바닉 절연은 안전성을 높이고 그라운드 루프를 차단하며 민감한 회로를 고전압으로부터 보호합니다. 입출력 간 직접적인 도통 경로를 차단하기 때문에 상용 전압으로부터 사용자를 보호하고, 노이즈나 서지로 저전압 제어 전자기기가 파손되는 것을 막는 핵심 요소입니다.
절연 트랜스포머는 안전 확보와 노이즈 저감을 위해 입력 회로와 출력 회로 사이에 갈바닉 절연을 제공합니다.
트랜스포머는 두 개 이상의 권선을 구비하고 회로 간 에너지를 전달하는 반면, 인덕터는 단일 권선으로 자기장에 에너지를 축적하는 부품입니다.
대표적인 소재로는 페라이트 코어와 분말 철 코어가 있으며, 자기 특성과 스위칭 주파수 특성에 따라 선택하여 적용합니다.
포워드 트랜스포머는 스위칭 사이클의 온 구간에 1차 권선에서 2차 권선으로 직접 에너지를 전달합니다. 플라이백 트랜스포머와 다르게 코어에 에너지를 축적하지 않으며, 스위치 오프 상태에서 전류 흐름을 유지하기 위해 출력 인덕터에 에너지를 저장하는 방식을 채택합니다.
플라이백 트랜스포머는 플라이백 토폴로지에서 에너지를 축적·전달하는 데 사용됩니다. 일반 트랜스포머와 달리 스위치 온 구간에 에너지를 저장하기 위해 코어 에어갭이 필요하며, 스위치 오프 시 축적된 에너지를 출력측으로 방출합니다. 또한 회로 가동 후 컨트롤러에 전원을 공급하는 보조 권선이 포함되는 경우가 많습니다.