General Describtion

Transcription

1 产品概述 : 功能特性 : M9282D 是一款带三段开关调光 功能的高精度降压型 LED 恒流芯片, 适 用于 85ac-265ac 全范围输入电压的 三段开关调光功能 内置 500 功率 MOSFET 高达 95% 的系统效率 非隔离降压型 LED 恒流电源 M9282D LED 输出电流精度 :±3% 内部集成三段调光控制电路, 可通过开关调节输出电流大小 由于工作在电感电流临界连续模式, 功率 MOS 管处于零电流开通状态, 开关损耗得以减小, 同时电感的利用率也较高 M9282D 内部集成 500 功率 MOSFET, 只需要很少的外围器件, 即可实现优异的恒流特性 M9282D 采用浮地构架, 可实现高精度输出恒流控制, 并达到优异的线电压 优异的线电压调整率和负载调整率电感电流临界连续模式超低 (30uA) 启动电流超低 (300uA) 工作电流 LED 短路 / 开路保护电流采样电阻开路保护芯片供电欠压保护智能温度调节功能自动重启功能采用 DP-8 封装 调整率和负载调整率 M9282D 具有多重保护功能以加强系统可靠性, 包括 LED 开路保护 LED 短路保护 芯片供电欠电压保护 电流采 应用领域 : LED 球泡灯吸顶灯灯丝灯 T8 T5 灯管其它 LED 照明 样电阻开路保护 所有的保护状态都具有重启功能, 另外,M9282D 具有智能温度调节功能, 在驱动电源过热时减小输出电流, 以提高系统的可靠性 Page 1 of 9

2 典型应用 : 封装信息 : 管脚说明 : 管脚序号 管脚名称 管脚描述 1 NC 悬空脚 2 CC 芯片电源 3 FB 反馈信号采样点 4 电流采样端, 接采样电阻到地 5/6 DAN 内部高压 MOSFET 的漏极 7/8 GND 芯片信号和功率地 Page 2 of 9

3 极限参数 ( 注 1): 符号 参数 参数范围 单位 DS 内部高压 MOSFET 漏极到源极的峰值电压 -0.3~500 CC_MAX CC 引脚最大电源电流 10 ma 电流采样端 -0.3~6 FB 辅助绕组的反馈端 -0.3~6 PDMAX 功耗 ( 注 2) 0.45 W θja PN 结到环境的热阻 145 /W TJ 工作结温范围 -40 to 150 TSTG 储存温度范围 -55 to 150 ESD ( 注 3) 2 K 注 1: 最大极限值是指超出该工作范围, 芯片有可能损坏 推荐工作范围是指在该范围内, 器件功能正常, 但并 不完全保证满足个别性能指标 电气参数定义了器件在工作范围内并且在保证特定性能指标的测试条件下的直流和交流电参数规范 对于未给定上下限值的参数, 该规范不予保证其精度, 但其典型值合理反映了器件性能 注 2: 温度升高最大功耗一定会减小, 这也是由 TJMAX,θJA 和环境温度 TA 所决定的 最大允许功耗为 PDMAX = (TJMAX - T A)/θ JA 或是极限范围给出的数字中比较低的那个值 注 3: 人体模型,100pF 电容通过 1.5KΩ 电阻放电 推荐工作范围 符号参数参数范围单位 CC 电源电压 15~19 LED 1 LED 2 输出 LED 电流,out=72 ( 输入电压 176~265) 输出 LED 电流,out=36 ( 输入电压 176~265) < 240 ma < 330 ma Page 3 of 9

4 电气参数 ( 注 4, 5) ( 无特别说明情况下,CC =17, TA =25 ) 符号 描述 条件 最小值典型值最大值 单位 电源电压 CC_CLAMP CC 钳位电压 19 CC_ON CC 启动电压 CC 上升 18 CC_ULO CC 欠压保护阈值 CC 下降 14 CC_ULO CC 关断电流 CC 上升,CC= CC-ON ua OP CC 工作电流 FOP=10KHz ua 电流采样 _TH 峰值电压 1 TLEB 前沿消隐时间 350 ns TDELAY 芯片关断延迟 200 ns FB 反馈 FB_FALL FB 下降阈值电压 FB 下降 0.2 FB_HYS FB 迟滞电压 FB 上升 0.15 FB_OP FB 过压保护阈值 1.6 TOFF_MN 最小退磁时间 2.2 us TOFF_MAX 最大退磁时间 100 us 功率管 DS_ON 功率管导通阻抗 GS=10/DS=1A 4.1 Ω BDSS 功率管的击穿电压 GS=0/DS=250uA 500 DSS 功率管漏电流 GS=0/DS= ua 过温保护 TSD 过热调节温度 140 注 4: 典型参数值为 25 C 下测得的参数标准 注 5: 规格书的最小 最大规范范围由测试保证, 典型值由设计 测试或统计分析保证 Page 4 of 9

5 应用信息 : M9282D 是一款内部集成 500 功率 MOFET 支持三段开关调光功能的高精度降压型 LED 恒流控制芯片, 用于非隔离降压型电路, 系统工作在电感电流临界连续模式, 功率开关在 其中, 第二段电流 : 第三段电流 : OUT OUT 电感电流为零时刻开启, 减小了功率管的开关损耗, 可以实现开关三段调光和高效率 启动控制 M9282D 的启动电流非常小, 当 CC 被充电且电压高于其欠压锁定关断电压后,M9282D 快速启动, 当输出电压建立后,CC 电压由输出电压通过二极管供电 ( 该供电二极管必须是快恢复二极管 ), 从而降低系统功耗 在应用设计时, 为了降低系统损耗, 启动电阻应选择兆欧级 恒流控制, 输出电流设置 M9282D 采用浮地构架, 对电感电流进行全周期采样, 工作于电感电流临界连续模式, 可以实现高精度输出恒流控制 LED 输出电流计算方式 : 第一段电流 : OUT 2 是内部基准电压 是电流采样电阻的值 可选的三段调光功能 M9282D 具有三段调光功能, 当需要开关调光时只要连续关断开关并快速重新打开, 输出电流就会按 100% --50% --25% 的顺序变化 ; 调光功能有效时间为 1 秒, 如果关断开关超过 1 秒后再重新打开开关则输出电流不会变化一直保持为 100% 调光功能有效时间受 CC 电容的影响, 我们建议使用 10uF50 的贴片电容 反馈网路 M9282D 通过 FB 来检测输出电流过零的状态,FB 的下降阈值电压设置在 0.2, 迟滞电压为 0.15 FB 脚可以用来探测输出过压保护 (OP), 阈值电压为 1.6 FB 的上下分压电阻比例可以设置为 : Page 5 of 9

6 FBL FBL 1. 6 FBH OP 其中, FBL 是反馈网络的下分压电阻 FBH 是反馈网络的上分压电阻 OP 是输出电压过压保护设定点调整 FB 脚上分压电阻的大小可以微调线电压补偿 M9282D 内置多重保护功能, 保证了系统可靠性 当 LED 开路时, 输出电压逐渐上升,FB 引脚可以在功率管关断时检测到输出电压 当 FB 升高到 OP 保护阈值时, 会触发保护逻辑并停止开关工作 当 LED 短路时, 由于输出电压很 低, 无法通过二极管给 CC 供电, 所 智能温度调节功能 M9282D 具有智能温度调节功能, 在驱动电源过热时, 逐渐减小输出电流, 从而控制输出功率和温升, 使电源温度保持在设定值, 以提高系统的可靠性 芯片内部设定过热调节温度点为 140 以 CC 电压逐渐下降直到欠压保护阈值 系统进入保护状态后,CC 电压开始下降, 当 CC 到达欠压保护阈值时, 系统将会重启 同时系统不断的检测系统状态, 如果故障解除, 系统会重新开始正常工作 保护功能 Page 6 of 9

7 电路参数设计指导 1 输出电流 : 其中, LED 输出电流计算方式 : 第一段电流 : 第二段电流 : 第三段电流 : 是内部基准电压 是电流采样电阻的值 OUT 2* 1 OUT 2 2 * OUT * 3 辅助供电芯片启动到输出电压建立后,CC 电压由输出电压通过二极管供电, 由于电路的频率比较高, 该供电二极管必须是快恢复二极管, 另外, 电阻 4 的大小对电路的效率有较大的影响, 在保证芯片可正常工作的情况下可将 4 适当调大, 从而提升芯片效率 ; 注意, 如果 4 过大, 有可能会使 LED 灯在最低亮度时供电不足, 影响调光功能, 所以, 电阻 4 在选取时, 尽量保证 LED 灯在最低亮度时,CC 电压仍然在嵌位电压附近 4 如何调整输出的电流方案设计时, 按照最大输出电流计算功率电感 考虑到系统的寄生参数, 实测输出电流与计算的电流会有轻微的偏差电流采样电阻, 该电阻与输出电流直接相关, 应选 ±1% 精度 1206 封装的电阻 减小输出电流的方法 : 增大采样电阻 2 并按照 1 中的公式计算 2 的大小 ; 增大输出电流的方法 : 减小采样电阻 2, 并按照 1 中的公式计算 2 的大小 ; 2 调光有效时间设置 M9282D 内部集成三段调光功能, 并且在内部设定两个时间 T1 T2, 其中 T1 为检测调光信号的时间,T2 为调光复位时间, 具体如下 : 假设开关时间为 T, 当开关的时间 T1<T<T2, 输出电流会向下一段电流跳变一次,T2 为调光复位时间, 如果调光时间超过了 T2, 下一次开启后输出电流会保持最大值, 一般推荐设置 T2 1S, 根据我司的芯片特性, CC 电容推荐使用 10uF50 的贴片电容 需要重点验证, 保证 Bmax<0.3T, 否则, 不能通过直接减小 2 的方法提高输出电流, 因为功率电感存在饱和的风险, 要重新计算功率电感 5 设定过压保护电压 M9282D 通过 FB 来检测输出电流过零的状态,FB 的下降阈值电压设置在 0.2, 迟滞电压为 0.15 FB 脚可以用来探测输出过压保护 (OP), 阈值电压为 1.6 FB 的上下分压电阻比例可以设置为 : Page 7 of 9

8 FBL FBL 1. 6 FBH OP 其中, FBL 是反馈网路的下分压电阻 FBH 是反馈网路的上分压电阻 OP 是输出电压过压保护设定点 6 如何调整高低压补偿 M9282D 芯片有输入高低压补偿功能, 通过调整 FB 上分压电阻 5 的大小, 可调整高低压补偿的大小, 如果输出电流随着输入电压的增大而增大, 说明高低压补偿不够大, 可以通过减小 FB 上分压电阻 5 来增强补偿, 如果输出电流随着输入电压的增大而减小, 说明高低压补偿过大, 可以通过增大 FB 上分压电阻 5 来减小补偿, 需要注意的是, 在调整高低补偿时, 需要同比例增大 FB 的下分压电阻 3, 否则, 将会改变输出电压 OP 点 由于方案为浮地结构,MOS 管的源极到 LED+ 回路以及整个控制电路部分, 全部为干扰源, 因此, 在 Layout 中, 需要注意将 MOS 管的源极到 LED+ 部分, 以及 CC 辅助供电回路 电流检测回路都尽可能减小面积, 降低干扰 ; Layout 过程中,CC 电容尽量靠近芯片供电脚, 所有信号地 (CC 电容 采样电阻 C 的地 ) 尽量靠近, 各点之间尽量用较短 较粗的线连接在一起, 然后再连接到功率地 ( 电阻的地到功率电感之间 ), 即功率地和信号地之间没有大电流通过 ; 接到 FB 的分压电阻必须紧靠 FB 引脚, 且节点要远离功率电感的动点 (DAN 引脚走线 ), 否则系统噪声容易误触发 FB OP 保护功能 适当增加 DAN 引脚的铺铜面积以提高芯片散热 Layout 过程中, 可以用电源的功率地 PCB 板设计指导 PCB 排版中, 需要注意的事项有 : (PG) 进行大面积覆铜以屏蔽干扰等, 但不能用浮地 (FG) 大面积覆铜 ; PG: FG: Page 8 of 9

9 封装尺寸 : DP-8 符号 毫米英寸最小值典型值最大值最小值典型值最大值 A A A b b D E E e L eb θ Page 9 of 9