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1 HT7L4811 E27/8W 13S 162mA LED Bulb 文件编码 :AN0344S 特色 此开关电源属于 E27 LED 球灯泡设计, 其具有下列几项特点 可工作于宽输入电压下的操作 系统架构为非隔离型 BUCK 模式 具有高效率 高功率因子及低 THD 在高低环境温度变动时, 输出电流变动量低 具有高恒流精确度及高负载调整率 具有 LED 负载开路保护 短路保护及 IC 内建过温度保护等功能 系统架构设计简单 典型系统特性 13 串,162mA / Open Frame 描述 European (180Vac~265Vac) Wide Range (90Vac~265Vac) 输入交流频率 47Hz~63Hz 输出电压 (V LED+ ) 30V DC ~43V DC 设定输出电流 (I OUT ) 162mA(typ) 输出电流涟波 70mA(max) 线性调整率 环境温度 = % / -0.5% +1.0% / -0.5% 环境温度 = -20 ~ % / -1% +0.1% / -1% 负载调整率 环境温度 = 25 ±1%@115Vac, ±1%@220Vac 环境温度 = -20 ~ 85 ±1.5%@115Vac, ±1.5%@220Vac 效率 >87.5%@115Vac, >85%@220Vac 功率因子 含 EMI 方案 >0.97@115Vac, >0.93@220Vac 不含 EMI 方案 >0.97@115Vac, >0.95@220Vac 总谐波失真率 15%@115Vac/220Vac 待机功耗 <0.1W@115Vac, <0.3W@220Vac 输出短路功耗 <0.5W@115Vac, <0.7W@220Vac 输出短路保护 Yes 输出开路保护 Yes EMI EN55015 AN0344S V / 14 December 9, 2016

2 应用电路与元件列表 元件 封装 参数 制造商 R1 SMD0603 RES 220R R3,R4 SMD1206 RES 220K R5 SMD0805 RES 10R R6 SMD0805 RES 1R5 R7 SMD0805 RES 6R8 R8 SMD1206 RES 33K R9 SMD0805 RES 200K C1 (OPEN) (OPEN) C2 DIP ML 0.1µF/400V C3 SMD0805 CE 0.47µF C4 SMD1210 CE 10µF/50V 105 C5 DIP 10X18MM EL 270µF/63V 105 NIPPON CHEMI-CON KY SERIES C6 DIP X CAP 0.1µF/250V BD1 SMB DIODE BRIDGE 1A/400V, B4S PAN JIT D1 SMB ULTRA DIODE 2A/600V, ER2J PAN JIT D2 SMB ULTRA DIODE 1A/600V, ES1J PAN JIT ZD1 SMD1206 ZENER DIODE 20V Q1 TO-252 MOSFET 4A/600V, SVF4N60D L1 DR 8X10 DR CORE 680µH L2 DR 10X12 DR CORE 700µH L3 DR 10X12 DR CORE 3.3MH F1 DIP FUSE 1.0A/250V TVR1 GNR07D471K CERAMATE TECHNICAL CO. IC1 SOT23-6 HT7L4811 HOLTEK PCB L x W x H(mm) 54 x 26 x 21 AN0344S V / 14 December 9, 2016

3 System Board 简介 功能描述 HT7L4811 为具有集成高功率因子 (PF), 高输出电流精确度的 BUCK 形式的 LED 照明控制器, 同时还具有低零件需求量, 对环境温度变化不敏感及系统参数设定简单等优点 它特有的真实电流控制法则可以精确地控制 LED 电流值, 以确保系统即使存在宽输入电压 ( 全电压使用 ), 输出 LED 串数的变更, 或是针对电感公差的影响, 皆能够维持输出 LED 电流于相当稳定的状态 HT7L4811 其具有高 PF 特性, 采用的电流控制法则为边界导通模式 它的功率因子修正能力可以轻松的使系统即使在全电压输入条件下, 仍具有 PF>0.9 的优异表现 另外, 边界导通模式亦减少系统切换损失并同时改善系统 EMI 特性 超低的系统启动电流及静态工作电流也减少了不必要的功率损失并提升了系统效率 HT7L4811 并提供相当多的系统保护功能, 诸如 : 输出短路保护 输出过电流保护 (Cycle By Cycle Current Limit) 输出过电压保护 IC 过电压保护及过温度保护等 AN0344S V / 14 December 9, 2016

4 引脚描述 VCC VCC 脚位主要是供电给 IC 使用, 在应用上需注意到下列几点事项 1. VCC 对地电容 (C4): 此电容主要为提供 IC 操作时的电源稳定, 为确保系统不会产生二次启动现象, 建议此电容容值至少为 10µF 以上 2. IC 启动电阻 (R3 R4): 越小的启动电阻阻值所表现出来的是启动速度越快, 但其所代表的是系统效率的影响 一般来说, 总启动电阻阻值约选在 300kΩ~600kΩ 3. VCC 脚的 UVLOON 电压为 18V(typ), 工作电压的设定可藉由下列公式计算出 : 29 V ( VCC VLED VZD1 VD2) 10V 请注意 : 由于 VCC 脚位同时存在 UVLOOFF 电压 (10V typ.), 及过电压保护功能 (29V typ.) 故正常工作情况下, 应落在 10V~29V 之间 另外, 在本应用范例中, 过高的 LED 串数或负载开路等异常现象, 皆可利用此脚位来达到系统保护的功能 注 :(3-1)VLED + 存在涟波电压 (ripple voltage) 特性, 计算时需考虑最大峰值电压 (3-2) 正常工作情况下, 建议 VCC 的操作点设在 16V~18V (3-3) 负载开路时的最大输出电压点是 VLED ( VCCOVP VCC) (3-4) 输出电容耐压 (C5) 必须比负载开路时的耐压更高 DRV 为了确保可以跟绝大部分的 MSOFET 匹配使用,HT7L4811 箝制了 DRV 脚位的最高输出电压值 (17V typ.) ZCD VCC 脚位的电源是来自系统的供电, 而供电电路的设计架构可能会使 VCC 脚位无法侦测系统输出电压过高现象 为了确保系统操作的安全,HT7L4811 提供另一种输出过电压保护设计, 它是藉由侦测过高的输出电压对 ZCD 电阻 (R9) 造成偏压电过值 (>300µA) 来判断 其设定参数如下 : V 3 R 300uA LED ( open) ZCD CS 输出电流的设定值可以很简单的藉由外部电阻 (R6//R7) 的选定来达成, 计算公式如下 : IOUT 0.2 R6 // R7 为了得到更精确的输出电流要求, 建议电阻的精确度误差值要小于 1%, 并且在 PCB 布线时, 相关走线越短越好 而电感参数请依下列公式计算 Ipk ( Po ( 2Vac _ min V 2Vac _ min V LED cos( ) V LED LED ) 2 ( )) 2 AN0344S V / 14 December 9, 2016

5 L VLED (1 fs _ min Ipk VLED ) 2Vac _ min 其中 Po VLED IOUT sin 1 ( VLED ) 2Vac _ min fs _ min =Minimum Switching Frequency COMP 其外部具有一对地电容 (C3), 其目的为稳定内部参考信号, 建议此电容参数为 0.47µF 实验数据 测试条件 ( 以下实验数据均有 EMI 方案 ) 交流输入电压范围 :90Vac~265Vac LED 负载 :13S1P 总输入功率为 8W Vac Pin(W) V LED+ (V DC ) Iout(mA) P OUT (W) Efficiency(%) PF THD(%) Vac LED 负载串数 LED 电流 (ma) PF LED 电流 (ma) PF Note: 输出电流可能会因为 Sense 电阻误差值, 焊点阻抗而与设定值有所偏差 启动交流电源 图 1. 启动时间 (115Vac) AN0344S V / 14 December 9, 2016

6 图 2. 启动时间 (230Vac) 关闭交流电源 图 3. 关闭延迟时间 (115VAC) 图 4. 关闭延迟时间 (230VAC) 交流电源 图 5. 输入电压 / 电流特性 (115Vac) AN0344S V / 14 December 9, 2016

7 图 6. 输入电压 / 电流特性 (230Vac) LED 电压 / 电流涟波 58mA 图 7. 输出电压 / 电流涟波 (115Vac) 62mA 图 8. 输出电压 / 电流涟波 (230Vac) 保护功能 (1): 交流电源启动后再移除 LED 负载 图 9. 负载开路保护 -1(90Vac) AN0344S V / 14 December 9, 2016

8 图 10. 负载开路保护 -1(265Vac) 保护功能 (2): 先移除 LED 负载再启动交流电源 图 11. 负载开路保护 -2(90Vac) 图 12. 负载开路保护 -2(265Vac) 保护功能 (3): 交流电源启动后再短路 LED 负载 图 13. 负载短路保护 -3(115Vac) AN0344S V / 14 December 9, 2016

9 图 14. 负载短路保护 -3 (230Vac) 保护功能 (4): 先短路 LED 负载再启动交流电源 图 15. 负载短路保护 -4(115Vac) 图 16. 负载短路保护 -4 (230Vac) 系统效能 Efficiency (%) 89.0% 88.0% 87.0% 86.0% 85.0% 84.0% 83.0% 82.0% 13S, 162mA 81.0% AC Input (VAC) 图 17. 全电压下的系统效率 AN0344S V / 14 December 9, 2016

10 Iout(mA) S, 162mA AC Input (VAC) 图 18. 输出电流的线性调整率 Power Factor (PF) S, 162mA AC Input (VAC) 图 19. 全电压下的系统功率因子 (PF) Iout (ma) Vac 100Vac 115Vac 135Vac 180Vac 220Vac 240Vac 265Vac 9S 10S 11S 12S 13S AC Input (VAC) 图 20. 全电压下的负载调整率 Efficiency 89.0% 88.0% 87.0% 86.0% 85.0% 84.0% 83.0% 9S (162mA) 10S (162mA) 82.0% 11S (162mA) 12S (162mA) 81.0% 13S (162mA) 80.0% AC Input (VAC) 图 21. 不同 LED 串数下的系统效率 AN0344S V / 14 December 9, 2016

11 Power Factor (PF) S (162mA) 11S (162mA) 13S (162mA) 10S (162mA) 12S (162mA) AC Input (VAC) 图 22. 不同 LED 串数下的系统功率因子 Iout(mA) (13 LEDs, Open Frame) 90Vac 100Vac 115Vac 135Vac 180Vac 220Vac 240Vac 265Vac Ambient Temperature (Ta) 图 23. 环境温度变化对输出电流的影响 THD (%) S, 162mA AC Input (VAC) 图 24. 总谐波失真率 AN0344S V / 14 December 9, 2016

12 EMI 测试 : 电源板组装于 E27 灯壳内 (13S1P) EMI _Radiatied 图 25. EMI_VERTICAL 图 26. EMI_HORIZONTAL AN0344S V / 14 December 9, 2016

13 EMI _Conduction 图 27. EMI_LINE 图 28. EMI_NEUTRAL AN0344S V / 14 December 9, 2016

14 标准 EN 测试 所有测试结果符合 EN 规范 图 29. EN /Vin=230Vac/ILED=162mA/13S 图 30. EN /Vin=110Vac/ILED=162mA/13S AN0344S V / 14 December 9, 2016

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