OCP8153D 高精度原边反馈恒流转换器 概述 OCP8153D 是一款集成了 650V MOSFET 高精度离线式 LED 恒流驱动芯片, 可应用于输出功率 18W 以内的 LED 恒流驱动电源, 支持全电压输入 AC85V~265V 芯片封装形式 :SOP-8L DIP-8L, 利用原边反馈技

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1 概述 是一款集成了 650V MOSFET 高精度离线式 LED 恒流驱动芯片, 可应用于输出功率 18W 以内的 LED 恒流驱动电源, 支持全电压输入 AC85V~265V 芯片封装形式 :SOP-8L DIP-8L, 利用原边反馈技术, 无需 TL431 光耦和反馈电路便能实现很好的线电压调整率和负载调整率, 极大的节约了系统成本和尺寸空间 具备完善的保护功能, 其利用 FB 脚进行输出开路检测, 一旦检测到过压信号芯片便进入打嗝工作状态 ; 同时, 芯片也利用 FB 管脚实现了短路检测, 一旦发现短路信号芯片便会进入较低的工作频率以限制输出功率 另外,FB 短路保护 欠压锁定和过温保护功能以保证整个系统在恶劣的工作环境中安全可靠的工作 特征 集成 650V 功率 MOSFET 采用原边反馈技术, 无需次级反馈电路 无需环路补偿 ±3% 的恒流精度 支持 AC85V~265V 全电压范围输入 LED 开路保护和短路保护 FB 对地短路保护 芯片过温保护 欠压锁定功能 CS 脚电阻开路保护 工作温度范围 :T A =-40 ~ 85 SOP-8L DIP-8L 封装 应用 LED 日光灯 E27 Par 灯 筒灯 LED 球泡灯 射灯 其他 LED 照明 典型应用电路 L1 sw D1 D2 C1 C2 R1 AC vcc C4 fb gnd gnd cs D3 D4 C3 R2 Rcs T1 LED+ R4 C5 R5 D5 R3 D6 LED- 图一, 典型应用电路 Page 1-10 Ver 1.1 Feb. 22, 2017

2 管脚定义 SOP-8L/DIP-8L CS SW CS SW FB GND VCC GND 管脚描述 管脚名称 管脚号 SOP-8L/DIP-8L 描述 CS 1 原边电流输出端 CS 2 电流检测输入端 FB 3 连接反馈电阻和辅助绕组检测输出电压 VCC 4 电源端, 需就近接旁路电容 GND 5 信号地 GND 6 信号地 SW 7 开关节点 SW 8 开关节点 绝对最大额定值 ( 注 1) 符号 参数 范围 单位 VCC 电源电压 -0.3~25 V SW 开关节点电压 -0.3~650 V CS 电流采样端电压 -0.3~7 V FB 反馈端电压 -0.3~7 V θ JA 热阻 DIP-8L 90 C /W SOP-8L 150 C /W P DMAX ( 注 2) 功耗 0.45 W T A 工作环境温度 40 ~ 85 C T J 工作结温 40 ~ 150 C T STO 存储温度 55 ~ 150 C 注 1: 最大极限值是指超出该工作范围, 芯片有可能损坏 Page 2-10 Ver 1.1 Feb. 22, 2017

3 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 - TA)/ θja 或是极限范围给出的数字中比较低的那个值 推荐工作范围 符号 参数 范围 单位 VCC 电源电压 8.0~17.5 V Rcs 电流采样电阻 >0.85( 注 3) Ω P OUTMAX 最大输出功率 85~265VAC VAC ±15% 24 W ( 注 4) T A 工作环境温度 40 ~ 85 C 注 3: 电阻低于限定值, 芯片有可能损坏注 4: 在 50 C 环境温度,MOS 漏端有散热的情况下的最大输出功率 Page 3-10 Ver 1.1 Feb. 22, 2017

4 电气参数 ( 测试条件 : 如无特殊说明,T A =25,V CC =12V) 符号 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 电源电压 VCC_TH 芯片启动电压 VCC 升高 V VUVLO 欠压保护阈值 V VCC_CLAMP VCC 钳位电压 14 V 电流采样 V CS_TH 电流检测阈值 V T ONMIN 最小导通时间 ns 工作电流 IST 启动电流 VCC=6.5V ua IOP 典型工作电流 FOP=40KHz ma FB 反馈 T DEMAG _Min 最小退磁时间 us V FBdet FB 退磁检测电压 V V FBovp FB 过压检测电压 V T OFFDLY 关断延时 ns R LNC 线电压补偿跨阻 uv/ua 最大占空比 DMAX 系统工作最大占空比 % T 系统工作周期 - 2*Td - FSHORT 短路工作频率 khz 过温保护 Tadj 过温保护调节阈值 驱动级 R DS(ON) NMOS 导通阻抗 V GS =10V, I D =1A Ω BV DSS 功率管击穿电压 V GS =0V, I D =250uA V I DSS 功率管漏电 V DS =520V, V GS =0V ua Page 4-10 Ver 1.1 Feb. 22, 2017

5 应用信息 是一款高精度离线式专用 LED 恒流驱动器, 可应用于输出功率 24W 以内的 LED 恒流驱动电源 它采用原边反馈技术, 无需 TL431 光耦和反馈电路便能实现很好的线电压调整率和负载调整率, 极大的节约了系统成本和尺寸空间 1. 启动 启动前, 芯片只需要 46uA 的启动电流, 只要通过启动电阻 R1 的电流大于该值, 电源 VCC 处电压就会升高, 当其升高到启动电压 14V( 典型值 ) 后, 芯片开始启动 此时工作电流通常会大于启动电阻提供的电流, 电源电压 VCC 下降, 只要在 VCC 下降到欠压锁定阈值之前, 输出电压升高至能够提供芯片正常工作电压, 则启动过程就可以完成 2. 匝比设置 芯片只有工作在断续模式时才能恒流, 所以系统设计时必须保证芯片工作在断续模式下, 即最大占空比必须小于芯片固有的最大占空比 (50%) 匝比受两个因数限制: 最大占空比和功率 MOS 耐压 首先, 根据最大占空比考虑匝比 利用连续模式工作的方式计算占空比 : D OR (1) V V BULK V OR 根据公式 (1), 在最小 V BULK 电压时, 系统工作在最大占空比状态, 令该占空比为 50%, 可以得到由占空比限制的最大 V OR 其次, 根据功率 MOS 耐压考虑匝比 功率 MOS 源漏端电压为 : V DS V V V k * V V (2) BULK RCD BULK OR BK 其中,V BK 为功率 MOS 管耐压值,k 系数影响漏感损耗,k 值低, 则漏感损耗大, 效率低 ;k 值高, 则 MOS 管源漏电压高 通常 k 值取 1.4~2 根据公式 (2), 在最大 V BULK 电压时, 功率管源漏电压最大, 根据功率管的耐压值, 可以获得由耐压限制的最大 V OR 通过上述两个方面的考虑, 选择结果中较小的一个 V OR 值 根据以下公式计算原边和副边匝比 : n n p s V V OR O (3) 3. 恒流设置 芯片通过将 CS 端的电压与内部 0.68V 阈值电压进行比较来设定变压器原边峰值电流 I pkp : I pkp 0.68 R (5) CS LED 输出电流 I O 根据如下公式计算 : Page 5-10 Ver 1.1 Feb. 22, 2017

6 1 np I o * * I 4 n s pkp (6) 其中 I pkp 为原边峰值电流,n p 为变压器原边的匝数,n s 为变压器副边的匝数 4. 元件参数设置 变压器电感量根据系统工作频率 输出电压和输出电流按照以下公式选择 : L V 8* I O s O * F (7) 其中 F 为系统工作频率, 通常设置范围 :20KHz ~ 80KHz 之间, 中心点设置在 40KHz ~ 48KHz 之间, 以利 EMI 测试 根据实际需要选择合适的工作频率, 然后按照公式 (7) 计算副边电感量, 最后根据匝比关系计算原边及辅助绕组电感量 电流采样电阻 R CS 根据原边峰值电流 I pkp 按照公式 (5) 决定 反馈电阻 R 3 推荐范围 1~2MΩ 5. 保护功能 集成多种保护功能, 包括过温保护 开路保护 短路保护等 当芯片温度超过 146 C 时, 芯片进入过温保护, 降低输出电流以维持内部结温不变 当输出开路时, 输出电压会逐渐增高, 最终可能导致输出电容损坏 为了保护输出电容不被损坏, 芯片通过 FB 检测输出电压, 当其电压超过 2.3V 时停止能量传送, 芯片自动下电再重启, 使系统工作于打嗝模式 当输出短路时, 由于退磁较慢, 为了防止电感电流越冲越高, 芯片会工作在较低频率状态, 保证电感能充分退磁 当短路状态消除后, 输出电压回复正常, 芯片自动进入正常工作模式 6. PCB 设计 设计 PCB 时遵循以下几点 : (1) VCC 的旁路电容要紧靠芯片 VCC 引脚 (2) 电流采样电阻的功率地线尽可能短, 和其它地线分头接到 BULK 电容的地端 (3) 尽可能减小大电流环路的面积, 以减小 EMI 辐射 (4) FB 脚的分压电阻要尽可能靠近 FB 脚 Page 6-10 Ver 1.1 Feb. 22, 2017

7 订购信息 型号 最大输出功率 封装 包装数量 温度范围 环保等级 基座材料 ND 24W DIP-8L Bulk 50pcs/bulk -40~85 Green Cu SAD 18W SOP-8L 13-in reel 3500pcs/reel -40~85 Green Cu 打标信息 DIP-8L Pin 1 sign YYWWX79 A 行 B 行 Internal Code 注 :lot No. 代码与当周要安排生产的 lot number 对应, 具体见生产部门内部定义的对应代码列表 Date Code: YY: Year (16=2016) WW: Nth week (01~52) X:Lot No.(A~Z,a~z,0~9) SOP-8L Pin 1 sign YYWWX79 A 行 B 行 Internal Code 注 :lot No. 代码与当周要安排生产的 lot number 对应, 具体见生产部门内部定义的对应代码列表 Date Code: YY: Year (17=2017) WW: Nth week (01~52) X:Lot No.(A~Z,a~z,0~9) Page 7-10 Ver 1.1 Feb. 22, 2017

8 封装信息 DIP-8L Symbol Dimensions In Millimeters Dimensions In Inches Min. Max. Min. Max. A A A B B (BSC) (BSC) C D E E e (BSC) (BSC) L E Page 8-10 Ver 1.1 Feb. 22, 2017

9 SOP-8L symbol Dimensions(mm) Dimensions(Inch) Min Max Min Max A A A b c D E E e (BSC) (BSC) L θ 0 o 8 o 0 o 8 o Page 9-10 Ver 1.1 Feb. 22, 2017

10 包装信息 管装 DIP-8L: (a), 包装类型 : 管装 (b), 管装数量 : 50pcs/ 管 编带 SOP-8L: Package Carrier Width(W) Pitch(P) Reel Size(D) Packing Minimum SOP-8L 12.0±0.1 mm 4.0±0.1 mm 330±1 mm 3500pcs Note: Carrier Tape Dimension, Reel Size and Packing Minimum Page Ver 1.1 Feb. 22, 2017

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