非隔離有源LED恒流驅(qū)動芯片茂捷M8915兼容華晶CS9210

1、概述： M8915是一款帶有源功率因數(shù)校正的高精度非隔離降壓型LED恒流控制芯片。 M8915集成有源功率因數(shù)校正電路，可以實(shí)現(xiàn)很高的功率因數(shù)和很低的總諧波失真。由于工作在電感電流臨界連續(xù)模式，功率MOS管處于零電流開通狀態(tài)，開關(guān)損耗得以減小，同時(shí)電感的利用率也較高。M8915內(nèi)部集成500V功率MOSFET,只需要 很少的外圍器件，即可實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的恒流特性。M8915采用專利的浮地 構(gòu)架，對電感電流進(jìn)行全周期采 樣，可實(shí)現(xiàn)高精度輸出恒流控制，并達(dá)到優(yōu)異的線電壓調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率。M8915具有 過熱調(diào)節(jié)功能，在驅(qū)動電源過熱時(shí)減小輸出電流，以提高系統(tǒng)的可靠性。特點(diǎn)：內(nèi)置有源功率因數(shù)校正電感電流臨

2、界連續(xù)模式高性能的線電壓調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率±3%輸出電流精度內(nèi)置500V功率MOSFET啟動電流高達(dá)95%的系統(tǒng)效率多重保護(hù)功能Ø LED開路/短路保護(hù)Ø 電流采樣電阻開路保護(hù)Ø 逐周期原邊電流限流Ø 芯片供電過壓/欠壓保護(hù)Ø 自動重啟功能Ø 過熱調(diào)節(jié)功能采用SOP-8封裝應(yīng)用：GU10/E27 LED球泡燈、射燈LED PAR燈LED日光燈典型應(yīng)用：圖1 M8915典型應(yīng)用圖管腳排列圖:圖2 M8915管腳排列圖管腳描述：管腳名稱管腳號管腳描述COMP1環(huán)路補(bǔ)償點(diǎn)GND2芯片信號和功率地VDD3芯片供電INV4反饋信號采樣

3、端DRAIN5,6內(nèi)部高壓MOSFET的漏極SEN7,8電流采樣端，接采樣電阻到地極限參數(shù)：符號名稱參數(shù)范圍單位VDS內(nèi)部高壓MOSFET漏極到源極的峰值電壓-0.3500VIDD_MAXVDD引腳最大鉗位電流10mACOMP環(huán)路補(bǔ)償點(diǎn)-0.36VINV輔助繞組的反饋端-0.36VSEN電流采樣端-0.36VPDMAX功耗(注2)0.45WJAPN結(jié)到環(huán)境的熱阻145/WTJ工作結(jié)溫范圍-40 to 150TSTG儲存溫度范圍-55 to 150ESD (注3)2KV電氣參數(shù)：Tc=25符號參數(shù)描述條件最小值典型值最大值單位電源電壓VDD_ONVDD啟動電壓VDD上升18.5VVDD_UVLO

4、VDD欠壓保護(hù)閾值VDD下降7VVDD_CLAMPVDD鉗位電壓24.5VIDD_UVLOVDD關(guān)斷電流VDD上升VDD=VDD_ON-1V320uAIDDVDD工作電流750uAINV反饋VINV_OVPINV過壓保護(hù)閾值1.6VTON_MAX最大導(dǎo)通時(shí)間20uSTOFF_MIN最小關(guān)斷時(shí)間3uSTOFF_MAX最大關(guān)斷時(shí)間100uS電流采樣VSEN_LIMITSEN峰值電壓限制1.0VTLEB_SEN電路采樣前沿消隱時(shí)間350nsTDELAY芯片關(guān)斷延遲200ns環(huán)路補(bǔ)償VREF內(nèi)部基準(zhǔn)電壓0.1940.2000.206VVcomp_LOCOMP下鉗位電壓1.5VVCOMPCOMP線性工作

5、范圍1.53.5VVCOMP_OVPCOMP保護(hù)電壓3.8V功率MOSFETRDS_ON功率MOSFET導(dǎo)通電阻VGS=10V/IDS=0.5A5.5BVDSS功率MOSFET擊穿電壓VGS=0V/IDS=250uA500VIDSS功率MOSFET漏電流VGS=0V/VDS=500V1uA過熱調(diào)節(jié)TREG過熱調(diào)節(jié)溫度150注4：典型參數(shù)值為25C下測得的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。注5：規(guī)格書的最小、最大規(guī)范范圍由測試保證，典型值由設(shè)計(jì)、測試或統(tǒng)計(jì)分析保證。芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖：圖3 M8915 內(nèi)部框圖應(yīng)用信息M8915是一款非隔離式、有源功率因數(shù)校正LED恒流控制芯片，工作在電感電流臨界連續(xù)模式，芯片可以實(shí)現(xiàn)很

6、高的功率因數(shù)和高效率。 啟動系統(tǒng)上電后，經(jīng)過整流后的電壓通過啟動電阻給VDD引腳的電容充電，當(dāng)VDD電壓上升到啟動閾值電壓后，芯片內(nèi)部控制電路開始工作，COMP電壓被上拉到1.7V，M8915開始輸出脈沖信號， COMP電壓從1.7V開始逐漸上升，原邊峰值電流隨之上升，從而實(shí)現(xiàn)輸出LED電流的軟啟動，有效防止輸出電流過沖。當(dāng)輸出電壓建立之后，VDD通過二極管供電，從而降低系統(tǒng)功耗。反饋網(wǎng)絡(luò)M8915通過INV來檢測輸出電流過零的狀態(tài)。INV引腳也可以用來探測輸出過壓保護(hù)（OVP），閾值為1.6V。INV的上下分壓電阻比例可以設(shè)置為：其中，RINVL：反饋網(wǎng)絡(luò)的下分壓電阻RINVH：反饋網(wǎng)絡(luò)的上

7、分壓電阻VOVP_INV：輸出電壓過壓保護(hù)設(shè)定點(diǎn)推薦INV下分壓電阻可以設(shè)置在5K-10 K左右。恒流控制，輸出電流設(shè)置M8915輸出電流計(jì)算方法：VREF：內(nèi)部基準(zhǔn)電壓RSEN：電流采樣電阻的值保護(hù)功能M8915內(nèi)置多重保護(hù)功能，保障了系統(tǒng)可靠性。 LED開路時(shí)，輸出電壓逐漸上升，INV引腳在功率管關(guān)斷時(shí)檢測到輸出電壓，當(dāng)INV電壓升高到OVP閾值時(shí)，觸發(fā)保護(hù)邏輯并停止開關(guān)工作。當(dāng)LED短路時(shí)，系統(tǒng)工作在10kHz低頻。由于輸出電壓很低，無法通過二極管給VDD供電，所以VDD電壓逐漸下降直到欠壓保護(hù)閾值。系統(tǒng)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)后，VDD電壓開始下降，當(dāng)VDD到達(dá)欠壓保護(hù)閾值時(shí)，系統(tǒng)將重啟。同時(shí)系統(tǒng)

8、不斷的檢測系統(tǒng)狀態(tài)，當(dāng)故障解除，系統(tǒng)會重新開始工作。當(dāng)輸出短路或者電感飽和時(shí)，SEN峰值電壓將會比較高。當(dāng)SEN電壓上升到內(nèi)部限制值（1V）時(shí)，該開關(guān)周期馬上停止。此逐周期限流功能可以保護(hù)功率MOS管、功率電感器和輸出續(xù)流二極管。過溫調(diào)節(jié)功能M8915具有過熱調(diào)節(jié)功能，在驅(qū)動電源過熱時(shí)逐漸減小輸出電流，從而控制輸出功率和溫升，使電源溫度保持在設(shè)定值，以提高系統(tǒng)的可靠性。芯片內(nèi)部設(shè)定過熱調(diào)節(jié)溫度點(diǎn)為150。PCB設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)旁路電容VDD的旁路電容需要緊靠芯片VDD和GND引腳。地線電流采樣電阻的功率地線盡可能粗，且要離芯片的地(Pin2)盡量近，以保證電流采樣的準(zhǔn)確性，否則可能會影響輸出電流的調(diào)整率。另外，信號地需要單獨(dú)連接到芯片的地引腳。功率環(huán)路的面積減小大電流環(huán)路的面積，如功率電感、功率管及輸入電容的環(huán)路面積，以及功率電感、續(xù)流二極管、輸出電容的環(huán)路面積，以減小EMI輻射。INV 引腳接到INV的分壓電阻必須靠近