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1、 Page 1-11 Ver.1.June.10,2013 OCP8152高精度原边反馈 LED 恒流驱动器高精度原边反馈 LED 恒流驱动器?典型应用电路典型应用电路 图一,OCP8152 典型应用电路?概述概述 OCP8152 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 7W 以内的LED 恒流驱动电源,支持全电压输入 AC85V265V。芯片采用 SOP8 封装形式,利用原边反馈技术,无需次级反馈电路实现了恒流驱动,无需变压器辅助绕组、无需辅助绕组退磁检测、无需辅助绕组给 IC 供电,大大减少了外围元器件,节约了系统成本和体积。OCP815
2、2 集成了高精度电流取样电路,使得 LED的输出电流精度达到5%以内,线性调整率达到 3%以内,负载调整率 2%以内,同时实现效率 80%以上。OCP8152 具备完善的保护功能,芯片包括短路检测,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。芯片的保护包括原边电流过流检测、LED开短路保护、CS 开短路保护、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。OCP8152 使用环保材料的 SOP-8L 封装,工作温度范围为-40 度到 85 度之间。?特征特征?驱动能力最大 7W?集成 650V 功率 MOSFET?采用原边反馈技术,无需次级反馈电路?无需辅助
3、绕组?无需辅助绕组退磁检测?无需辅助绕组供电?无需环路补偿?5%的批量一致性?支持 AC85V265V 全电压范围输入?3%的线性调整率?2%的负载调整率?LED 开路保护和短路保护?原边过流检测?芯片过温保护?欠压锁定功能?CS 脚电阻开短路保护?应用应用?LED 球泡灯、射灯?其他 LED 照明 2 3 5 5 3 Q 6 8 8 7 2 黄R 1 3 7 6 0 3 2 电5 0 7 0 Page 2-11 Ver.1.June.10,2013 OCP8152高精度原边反馈 LED 恒流驱动器高精度原边反馈 LED 恒流驱动器?管脚定义管脚定义?管脚描述管脚描述 管脚名称管脚名称管脚号管
4、脚号 描述描述 CS 1 原边限流电阻设置端 GND 2 信号地 VCC 3 电源端,需就近接旁路电容 OUT 4 内部 650V MOSFET 高压管的源端 SW 5,6 内部 650V MOSFET 高压管的漏端 NC 7,8 不连接,建议悬空?电路框图电路框图 图二,OCP8152 内部方块电路图 Page 3-11 Ver.1.June.10,2013 OCP8152高精度原边反馈 LED 恒流驱动器高精度原边反馈 LED 恒流驱动器?绝对最大额定值(注绝对最大额定值(注 1)符号符号 参数参数 范围范围 单位单位 VCC 电源电压-0.324 V ICC 电源电流 5.0 mA SW
5、 开关节点电压-0.3650 V CS 电流采样端电压-0.37 V OUT 内部高压功率管源极电压-0.324 V JA 热阻 150 C/W PDMAX(注2)功耗 0.45 W TA 工作环境温度 40 85 C TJ 工作结温 40 150 C TSTO 存储温度 60 150 C 注 1:最大极限值是指超出该工作范围,芯片有可能损坏。注 2:温度升高最大功耗一定会减小,这也是由 TJMAX,JA,和环境温度 TA 所决定的。最大允许功耗为 PDMAX=(TJMAX-TA)/JA 或是极限范围给出的数字中比较低的那个值。?推荐工作范围推荐工作范围 符号符号 参数参数 范围范围 单位单位
6、 VCC 电源电压 10.015.0 V PLED 输出功率 7 W FOP 工作频率 50 kHz TA 工作环境温度 40 85 C Page 4-11 Ver.1.June.10,2013 OCP8152高精度原边反馈 LED 恒流驱动器高精度原边反馈 LED 恒流驱动器?电气参数电气参数(测试条件:如无特殊说明,TA=25,VCC=12V)符号符号 参数参数 条件条件 最小值典型值最小值典型值 最大值最大值 单位单位 电源电压电源电压 VCC_TH 芯片启动电压 VCC 升高 12.0 13.5 15.0 V VUVLO 欠压保护阈值 8.5 9.0 9.5 V VCC_CLAMP V
7、CC 钳位电压 1mA-15.0 17.0 V 电流采样电流采样 VCS_TH 电流检测阈值 494 500 506 mV TONMIN 最小导通时间 -500-nS TDELAY 芯片关断延迟 -200-nS 工作电流工作电流 IST 启动电流 VCC=VCC_TH-1V-60 120 uA IOP 典型工作电流 FOP=50KHz-200-uA 最大占空比最大占空比 DMAX 系统工作最大占空比 -45-%T 系统工作周期 -2*Td-FSHORT 短路工作频率 -5.0-kHz FMAX 最大工作频率 -75.0-kHz 过温保护过温保护 TSD 热关断温度 -150-TSD_HYS 过
8、热保护迟滞 -25-驱动级驱动级 RDS(ON)NMOS 导通阻抗 VGS=12V,ID=0.5A-10-BVDSS 功率管击穿电压 VGS=0V,ID=250uA650-V IDSS 功率管漏电 VDS=520V,VGS=0V-2 uA Page 5-11 Ver.1.June.10,2013 OCP8152高精度原边反馈 LED 恒流驱动器高精度原边反馈 LED 恒流驱动器?典型参数特征典型参数特征(测试条件:如无特殊说明,TA=25,VCC=12V)效率效率 VS 输入电压输入电压(输出功率=2/3瓦)效率效率 VS 温度温度(输出功率=2/3瓦)短路频率短路频率 VS 输入电压输入电压
9、 短路频率短路频率 VS 温度温度 TON_Min vs.输入电压输入电压 TON_Min vs.温度温度 02040608010085100115130145160175190205220235250265Efficiency(%)InputVoltage(V)EfficiencyVS.InputVoltage2WLEDOUTPUT3WLEDOUTPUT010203040506070809010040200255085Efficiency(%)Temperature()Efficiencyvs.Temperature100VAC2WLED220VAC2WLED100VAC3WLED220VA
10、C3WLED4.04.24.44.64.85.05.25.45.65.86.09101112131415ShortcircuitFrequency(KHz)InputVoltage(V)ShortcircuitFrequency Vs.InputVoltageTa=254.04.24.44.64.85.05.25.45.65.86.040200255085ShortcircuitFrequency(KHz)Temperature()ShortcircuitFrequencyVs.TemperatureVCC=VCC_TH+125027530032535037540042545047550091
11、01112131415Ton_min(ns)InputVoltage(V)Ton_minVS.InputVoltageTa=2525027530032535037540042545047550040200255085Ton_min(ns)Temperature()Ton_minvs.TemperatureVCC=VCC_TH+1 Page 6-11 Ver.1.June.10,2013 OCP8152高精度原边反馈 LED 恒流驱动器高精度原边反馈 LED 恒流驱动器?典型参数特征典型参数特征(测试条件:如无特殊说明,TA=25,VCC=12V)工作电流工作电流 VS 输入电压输入电压 工作电
12、流工作电流 VS 温度温度 启动电压启动电压 VS 温度温度 欠压保护电压欠压保护电压 VS 温度温度 负载短路保护波形负载短路保护波形 负载开路保护波形负载开路保护波形 02040608010012014016018020089101112131415IOP(uA)InputVoltage(V)IOPVS.InputVoltage40258502040608010012014016018020040200255085IOP(uA)Temperature()IOPvs.TemperatureVCC=VCC_TH+1111212131314141515161640200255085VCC_TH(
13、V)Temperature()VCC_THvs.TemperatureVCC_TH8.08.28.48.68.89.09.29.49.69.810.040200255085UVLO(V)Temperature()UVLOvs.Temperature Page 7-11 Ver.1.June.10,2013 OCP8152高精度原边反馈 LED 恒流驱动器高精度原边反馈 LED 恒流驱动器?应用信息应用信息 OCP8152 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 7W 以内的 LED 恒流驱动电源,支持全电压输入 AC85V265V。芯片采用
14、SOP8 封装形式,利用原边反馈技术,无需次级反馈电路实现了恒流驱动,无需变压器辅助绕组,无需辅助绕组退磁检测,无需辅助绕组给 IC 供电,大大减少了外围元器件,节约了系统成本和体积。OCP8152 具备完善的保护功能,;芯片包括短路检测,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。芯片的保护包括原边电流过流检测、LED 开短路保护、CS 开短路保护、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。1.启动启动 启动前,芯片只需要60uA的启动电流,电源VCC电压升高到启动电压13.5V(典型值)后,芯片开始启动。如果VCC电压高于15V的时候,VCC端的电
15、压会被内置稳压管钳位在15V。2.匝比设置匝比设置 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(45%)。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:ORBULKORVVVD+=(1)根据公式(1),在最小VBULK电压时,系统工作在最大占空比状态,令该占空比为45%,可以得到由占空比限制的最大VOR。其次,根据功率MOS耐压考虑匝比。功率MOS源漏端电压为:BKORBULKRCDBULKDSVVkVVVV+=+=*(2)其中,VBK为功率MOS管耐压
16、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1.42。根据公式(2),在最大VBULK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VOR。通过上述两个方面的考虑,选择结果中较小的一个VOR值。根据以下公式计算原边和副边匝比:OORspVVnn=(3)Page 8-11 Ver.1.June.10,2013 OCP8152高精度原边反馈 LED 恒流驱动器高精度原边反馈 LED 恒流驱动器 3.恒流设置恒流设置 芯片通过将CS端的电压与内部0.5V阈值电压进行比较来设定变压器原边峰值电流IPKP:CSpkpRI5.0=
17、(mA)(5)LED输出电流IO根据如下公式计算:pkpspoInnI*41=(6)其中Ipkp为原边峰值电流,np为变压器原边的匝数,ns为变压器副边的匝数。4.元件参数设置元件参数设置 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:FIVLOOs*8=(7)其中F为系统工作频率,通常设置范围:30KHz 70KHz之间,中心点设置在40KHz 60KHz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。5.保护功能保护功能 OCP8152集成多种保护功能,包括过温保护、LED灯的开路/短路保
18、护、CS脚开路/短路保护、变压器原边过流保护、VCC电压欠压保护等。当芯片温度超过150C时,芯片进入过温保护,停止能量传送,直到温度下降到125C以下时,芯片重新开始能量传送。当输出LED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,芯片通过检测原边的工作情况,当输出电压过高时停止能量传送,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5KHz状态,保证电感能充分退磁,功耗很低。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。当电路检测到CS脚采样电阻开路时,系统工作于打嗝模式
19、给VCC供电。当CS脚采样电阻短路时,内部电流检测电路检测到原边电流增大到一定值时,使系统工作于打嗝模式。6.PCB设计设计 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。Page 9-11 Ver.1.June.10,2013 OCP8152高精度原边反馈 LED 恒流驱动器高精度原边反馈 LED 恒流驱动器?订购信息订购信息 型号 封装 包装数量 温度范围 环保等级 基座材料 OCP8152SAD SOP-8L 13-in reel 250
20、0pcs/reel-4085 Green Cu?打标信息打标信息 Page 10-11 Ver.1.June.10,2013 OCP8152高精度原边反馈 LED 恒流驱动器高精度原边反馈 LED 恒流驱动器?封装信息封装信息 SOP-8L Symbol Dimensions In MillimetersDimensions In Inches Min.Max.Min.Max.A 1.350 1.750 0.053 0.069 A1 0.100 0.250 0.004 0.010 A2 1.350 1.550 0.053 0.061 b 0.330 0.510 0.013 0.020 c 0.
21、170 0.250 0.006 0.010 D 4.700 5.100 0.185 0.200 E 3.800 4.000 0.150 0.157 E1 5.800 6.200 0.228 0.244 e 1.270(BSC)0.050(BSC)L 0.400 1.270 0.016 0.050 0o 8o 0o 8o Page 11-11 Ver.1.June.10,2013 OCP8152高精度原边反馈 LED 恒流驱动器高精度原边反馈 LED 恒流驱动器?包装信息包装信息 Package Type Carrier Width(W)Pitch(P)Reel Size(D)Packing Minimum SOP-8L 12.00.1 mm 4.00.1 mm 330.1 mm 2500pcs Note:Carrier Tape Dimension,Reel Size and Packing Minimum OCP8152高精度原边反馈 LED 恒流驱动器高精度原边反馈 LED 恒流驱动器?包装信息包装信息
限制150内