原邊反饋單級有源PFC LED恒流控制驅動芯片茂捷M8912兼容晶豐明源B

1、.概述：M8912是一款隔離式、單級有源功率 因數(shù) 校正的高精度原邊反饋LED恒流控制芯片，適用于全范圍輸入電壓的反激式隔離LED恒流電源。M8912集成有源功 率因數(shù)校正電路，具有很高的功率因數(shù)和 較低的總諧波失真。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)，減小開關損耗。M8912工作于原 邊反饋模式，無需次級反饋電路，即可實現(xiàn)高精度輸出恒流控制。特點：內置單級有源功率因數(shù)校正，PF>0.9原邊反饋，無需光耦，TL431等器件高性能的線電壓調整率和負載調整率±3%輸出電流精度內置650V功率MOSFET啟動電流(33uA)INV反饋電阻值高，功耗低多重保

2、護功能² LED開路/短路保護² 電流采樣電阻開路保護² 逐周期原邊電流限流² 芯片供電過壓/欠壓保護² 自動重啟功能² 過熱調節(jié)功能采用DIP-8封裝應用：LED球泡燈、射燈LED PAR燈LED日光燈其它LED照明典型應用：圖1 M8912典型應用圖管腳描述：管腳名稱管腳號管腳描述COMP1環(huán)路補償點VDD2芯片供電INV3輔助繞組反饋信號采樣端SEN4電流采樣端，接采樣電阻到地DRAIN5,6內部高壓MOSFET的漏極GND7,8芯片信號和功率地極限參數(shù)：符號名稱參數(shù)范圍單位VDS內部高壓MOSFET漏極到源極的峰值電壓-0.3

3、650VVDD電源電壓-0.325VICC_MAXVDD引腳最大鉗位電流5mACOMP環(huán)路補償點-0.36VINV輔助繞組的反饋端-0.36VSEN電流采樣端-0.36VPDMAX功耗(注2)0.9WJAPN結到環(huán)境的熱阻80/WTJ工作結溫范圍-40 to 150TSTG儲存溫度范圍-55 to 150ESD (注3)2KV推薦工作范圍：符號名稱參數(shù)范圍單位VDD電源電壓8.518VVPout1輸出功率（輸入電壓230V±15%）<18WPout2輸出功率（85V265V）<12W注1：最大極限值是指超出該工作范圍，芯片有可能損壞。推薦工作范圍指在該范圍內，器件功能正常

4、，但并不完全保證滿足個別性能指標。電氣參數(shù)定義了器件在工作范圍內并且在保證特定性能指標的測試條件下的直流和交流電參數(shù)規(guī)范。對于未給定上下限值的參數(shù)，該規(guī)范不予保證其精度，但其典型值合理反映了器件性能。注2：溫度升高最大功耗一定會減小，這也是由TJMAX, JA,和環(huán)境溫度TA所決定的。最大允許功耗為PDMAX= (TJMAX-TA)/ JA或是極限范圍給出的數(shù)字中比較低的那個值。注3：人體模型，100pF電容通過1.5K電阻放電。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16.7VVDD_UVLOVDD欠壓保護閾值VDD下降7.5VV

5、DD_OVPVDD過壓保護閾值19VVDD_CLAMPVDD鉗位電壓23VIcc_UVLOVDD關斷電流VDD上升VDD=VDD_ON-1V3350uAIccVDD工作電流12mAINV反饋VINV_FALLINV下降閾值電壓INV下降0.1VVINV_HYSINV遲滯電壓INV上升0.08VVINV_OVPINV過壓保護閾值1.6VTON_MAX最大導通時間25uSTOFF_MIN最小關斷時間4.5uSTOFF_MAX最大關斷時間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間350nsTDELAY芯片關斷延遲200ns環(huán)路補償VREF內部

6、基準電壓0.1940.2000.206VVcomp_LOCOMP下鉗位電壓1.5VVCOMPCOMP線性工作范圍1.53.5VVCOMP_OVPCOMP保護電壓3.6V功率MOSFETRDS_ON功率MOSFET導通電阻VGS=10V/IDS=1A2BVDSS功率MOSFET擊穿電壓VGS=0V/IDS=250uA650VIDSS功率MOSFET漏電流VGS=0V/VDS=650VuA過熱調節(jié)TREG過熱調節(jié)溫度150注4：典型參數(shù)值為25C下測得的參數(shù)標準。注5：規(guī)格書的最小、最大規(guī)范范圍由測試保證，典型值由設計、測試或統(tǒng)計分析保證。芯片內部結構框圖：圖3 M8912內部框圖應用信息M891

7、2是一款隔離式、原邊反饋、單級有源功率因數(shù)校正LED恒流控制芯片，工作在電感電流臨界連續(xù)模式，芯片可以實現(xiàn)很高的功率因數(shù)和高效率。 啟動系統(tǒng)上電后，經過整流后的電壓通過啟動電阻給VDD引腳的電容充電，當VDD電壓上升到啟動閾值電壓后，芯片內部控制電路開始工作，COMP電壓被上拉到1.5V，M8912開始輸出脈沖信號，系統(tǒng)剛開始工作在10kHz開關頻率，COMP電壓從1.5V開始逐漸上升，原邊峰值電流隨之上升，從而實現(xiàn)輸出LED電流的軟啟動，有效防止輸出電流過沖。當輸出電壓建立之后，VDD電壓由輔助繞組供電，從而降低系統(tǒng)功耗。反饋網(wǎng)絡M8912通過INV來檢測輸出電流過零的狀態(tài)，INV的下降閾值

8、電壓設置在0.1V，遲滯電壓為0.08V。INV引腳也可以用來探測輸出過壓保護（OVP），閾值為1.6V。INV的上下分壓電阻比例可以設置為：其中，RINVL：反饋網(wǎng)絡的下分壓電阻RINVH：反饋網(wǎng)絡的上分壓電阻VOVP_INV：輸出電壓過壓保護設定點NS：變壓器次級繞組的匝數(shù)NA：變壓器輔助繞組的匝數(shù)為了提高系統(tǒng)效率，INV上分壓電阻可以設置在330K左右。同時，改變此電阻值可以對LED輸出電流的線電壓補償進行微調。恒流控制，輸出電流設置M8912采用了專有的電流采樣機制，工作于原邊反饋模式，無需次級反饋電路，即可實現(xiàn)高精度輸出恒流控制。LED輸出電流計算方法：VREF：內部基準電壓RSEN

9、：電流采樣電阻的值Np：變壓器主級繞組的匝數(shù)Ns：變壓器次級繞組的匝數(shù)保護功能M8912內置多重保護功能，保證了系統(tǒng)可靠性。 當LED開路時，輸出電壓逐漸上升，VDD電壓也會跟隨上升。當VDD電壓升高到19V OVP閾值時，會觸發(fā)保護邏輯并停止開關工作。如果有意外情況發(fā)生，VDD電壓仍繼續(xù)上升，芯片內部有鉗位電路，將VDD電壓限制在23V，從而提高系統(tǒng)的可靠性。當LED短路時，系統(tǒng)工作在10kHz低頻。由于輸出電壓很低，輔助繞組無法給VDD供電，所以VDD電壓逐漸下降直到欠壓保護閾值。系統(tǒng)進入保護狀態(tài)后，VDD電壓開始下降，當VDD到達欠壓保護閾值時，系統(tǒng)將重啟。同時系統(tǒng)不斷的檢測系統(tǒng)狀態(tài)，如

10、果故障解除，系統(tǒng)會重新開始正常工作。當輸出短路或者變壓器飽和時，SEN峰值電壓將會比較高。當SEN電壓上升到內部限制值（1V）時，該開關周期馬上停止。此逐周期限流功能可以保護功率MOS管、變壓器和輸出續(xù)流二極管。過溫調節(jié)功能M8912具有過熱調節(jié)功能，在驅動電源過熱時逐漸減小輸出電流，從而控制輸出功率和溫升，使電源溫度保持在設定值，以提高系統(tǒng)的可靠性。芯片內部設定過熱調節(jié)溫度點為150。PCB設計注意事項旁路電容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(Pin7&8)盡量近，以保證電流采樣的準確性，否則可能會影響輸出電流的調整率。另外，信號地需要單獨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，如變壓器主級、功率管及吸收網(wǎng)絡的環(huán)路面積，以及變壓器次級、次級二極管、輸出電容的環(huán)路面積，