OCP8161 datasheet

1、OCP8161 datasheet 典型应用电路 图一， OCP8161典型应用电路特征z 集成500V 功率MOSFET z 工作在电流临界模式 z 无需辅助绕组检测和供电z 极低的工作电流 (典型值：100uA) z 支持AC85V264V 全电压范围输入 z 无需环路补偿 z 5%的批量一致性 z 3%的线性调整率 z 2%的负载调整率 z LED 开路保护 z LED 短路保护 z 原边过流检测 z 芯片过温保护 z 欠压锁定功能z CS 脚电阻开路保护 z 采用SOP-8L 封装应用z AC/DC LED 驱动应用 z 信号和装饰LED 灯 z LED 蜡烛灯 z LED 球泡灯 z

2、 其他LED 照明管脚定义管脚描述管脚名称管脚号描述GND 1信号地VCC 3电源端，需就近接旁路电容6SW 5,内部500V MOSFET高压管的漏端8CS 7,限流电阻设置端4NC 2,不连接，建议悬空电路框图图二，OCP8161内部方块电路图绝对最大额定值（注1）符号参数范围单位VCC 电源电压-0.324 V ICC 电源电流 5.0 mA SW 开关节点电压-0.3500 VCS 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 P DMAX(注2) 功耗0.45 W T A工作环境温度?40 85 CT J工作结温?40 150

3、CT 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。注2：温度升高最大功耗一定会减小，这也是由T JMAX, JA,和环境温度T A所决定的。最大允许功耗为P DMAX = (T JMAX -T A)/ JA 或是极限范围给出的数字中比较低的那个值。推荐工作范围符号参数范围单位VCC 电源电压10.015.0 VP LED输出功率85 265VAC 5W 220VAC15% 7F OP工作频率50 kHz T A工作环境温度?40 85 C电气参数（测试条件：如无特殊说明，T=25，V CC=15V）A符号参数条件最小值典型值最大值单位电源电压V CC_T

4、H芯片启动电压V CC 升高12.0 13.5 15.0 V V UVLO欠压保护阈值7.5 8.5 9.5 V V CC_CLAMP V CC 钳位电压 2.5mA - 15.017.0 V 电流采样V CS_TH电流检测阈值490 500 510mV T ONMIN最小导通时间 - 350 - nS T DELAY芯片关断延迟 - 200 - nS 工作电流I ST启动电流V CC=V CC_TH -1V- 45 100 uAI OP典型工作电流F OP=50KHz- 100 150 uA内部时间控制T OFF_MIN最小退磁时间 6 uS T OFF_MAM最大退磁时间200 uS 过温

5、保护T SD热关断温度 - 150 - T SD_HYS过热保护迟滞 - 25 - 驱动级R DS(ON)NMOS导通阻抗V GS=10V, I D=0.3A- - 30 ? BV DSS功率管击穿电压 V GS=0V, I D=250uA500 - - VI DSS功率管漏电 V DS=500V, V GS=0V- - 10 uA典型参数特征（测试条件：如无特殊说明，T A =25，V CC =15V ）效率 VS 输入电压(P O =6W)效率 VS 温度静态电流 VS 电源电压(上升)静态电流 VS 电源电压(下降)电源电流 VS 钳位电压电流检测电压 vs. 温度50%55%60%65

6、%70%75%80%85%90%95%100%170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270E f f i c i e n c y (%)Input Voltage(V)Efficiency VS. Input VoltageTa=40Ta=25Ta=85 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 40200255085E f f i c i e n c y (%)Temperature()Effciency Vs. TemperatureVIN=85VAC 15PCS LED OUTPUT VIN=265VAC 15PCS LED

7、OUTPUT 01530456075901051201351506 7 89 10 11 12 13 14 15 16 Q u e i s c e n t C u r r e n t (u A )Input Rsing Voltage(V)Queiscent Current Vs. Input Rsing Voltage402585 153045607590105120135150678 9 10 11 12 13 14 15 16 Q u e i s c e n t C u r r e n t (u A )Input Turn off Voltage(V)Queiscent Current

8、Vs. Input Turn off Voltage40258502468101214161415 16 17 18 19 20Q u e i s c e n t C u r r e n t (u A )Input Clamp Voltage(V)Queiscent Current Vs. Input Clamp Voltage4025850.450.46 0.47 0.48 0.49 0.50 0.51 0.52 0.53 0.54 0.55 40200255085V C S _T H (V )VCS_TH vs. TemperatureVCC=14.5V典型参数特征（测试条件：如无特殊说明

9、，T A =25，V CC =15V ）电流检测电压 vs. 电源电压LED 电流 vs. 温度 LED 电流 VS 电源电压LED 电流 VS 输出电压 最小退磁时间 VS 电源电压最小退磁时间 VS 温度0.4500.4600.4700.4800.4900.5000.5100.5200.5300.5400.5508910 11 12 13 14 15 16 V C S _T H (V )Input Clamp Voltage(V)VCS_TH Vs. Input Voltage 402585100102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 4020025

10、5085L E D C u r r e n t (m A )Temperature()LED Current Vs. TemperatureVO=36V9092949698100102104106108110170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270L E D C u r r e n t (m A )Input Voltage(V)LED Current VS. Input Voltage4W LED OUTPUT 5W LED OUTPUT 3W LED OUTPUT8086 92 98 104 110 116 122 128 134 140 25

11、 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55L E D C u r r e n t (m A )Output Voltage(V)LED Current Vs. Output VoltageTa=40Ta=25Ta=850.01.02.03.04.05.06.07.08.09.0 10.0 85105125145165185205225245265M i n D e m a g n e t i z a t i o n T o f f (u S )Min DemagnetizationToff Vs. Input Voltage0.01.02.03.04.05.06.07.08.

12、09.0 10.0 40200255085L E D O p e n P r o t e c t i o n T o f f (u S )LED Open Protection Toff Vs. TemperatureVIN=265VAC典型参数特征（测试条件：如无特殊说明，TA =25，V CC =15V ）开路输出电压 VS 电源电压 占空比和CS 工作波形 (CH1=V SW , CH2=V CS )LED 开路保护波形 (CH1=V CC , CH2=V SW )LED 短路保护波形(CH1=V CC , CH2=V SW , CH3=V CS )0 10 20 30 40 50 60

13、 70 80 90 100 170180190200210220230240250260270L E D O p e n P r o t e c t i o n (V )Input Voltage(V)LED Open Protection Vs. Input VoltageTa=25 应用信息OCP8161是一款集成了500V MOSFET 高精度非隔离LED 恒流驱动芯片，工作在电流临界连续模式，支持全电压输入AC85V265V 。OCP8161采用SOP8封装形式，内部集成了500V 开关，利用CS 脚设定电流，OCP8161内部工作电流很小(大约100uA)， 无需辅助绕组监测和供电，

14、只需要很少的外围元器件既可优异的输出恒流精度，节约了系统成本和体积。OCP8161集成了高精度电流取样电路，使得LED 的输出电流精度达到3%以内；实现优异的线电压调整率，线性调整率达到3%以内。OCP8161工作在电流临界模式，输出电流不随电感量和LED 工作电压的变化而变化，实现优异的负载调整率，负载调整率2%以内，同时实现效率90%以上。OCP8161具备完善的保护功能，芯片包括LED 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

15、。1. 启动启动前，芯片只需要45uA 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 端的电压会被内置稳压管钳位在15V 。 2. 恒流设置芯片通过将CS 端的电压与内部500mV 阈值电压进行比较来设定变压器原边峰值电流I PKP , 当CS 电压达到内部检测阈值时，功率管关断。 )(500mA R I CSpk =（1） 其中R CS 为电流采样电阻阻值。CS 比较器的输出包含一个350nS 的前沿消隐时间。 LED 输出电流计算公式为： )(R *2500*21CSmA I I pk LED =（2） 其中I

16、pkp 为电感峰值电流。3. 元件参数设置OCP8161工作在电流临界模式，当内置MOS 管导通的时候，流过电感的电流开始从零上升，导通时间为：LEDIN V -V *t PKON I L =（3）其中L 为电感量；I PK 为电感峰值电流; V IN 为整流后线电压；V LED 为输出LED 的电压。当内置MOS 管关闭的时候，流过电感的电流开始从峰值下降，当电感上的电流下降到零的时候，内部电路再次把内置MOS 打开。 MOS 管的关断时间为：LEDV *t PKOFF I L =（4） 那么从公式3和公式4推导出工作频率公式为：PK IN OFFONI *L *V )(*t t 1f LE

17、D IN LEDV V V ?=+=（5）从公式5推导出需要的电感量为：PKIN I *f *V )(*L LED IN LED V V V ?=（6） 从理论上来看，公式3可以看出随着输入线电压的增加，t ON 在减少，然而t OFF 却没有变化，所以工作频率随着线电压的增加在增加 。所以设计工作频率的时候，在输入线电压最低的时候工作频率最低，在输入线电压最高的时候工作频率最大。OCP8161集成了最小退磁时间(6uS)和最大退磁时间(200uS)，从公式4中可以看出，如果电感太小，那么t OFF 就小于了最小退磁时间，系统此时就进入了打嗝模式，输出不正常，电流偏离设计值。同时，如果电感量太

18、大，那么 t OFF 就大于了最大退磁时间，系统此时就进入了电感电流连续模式，LED 灯上的电流也偏离当初设计值。4. 保护功能OCP8161集成多种保护功能，包括过温保护、LED 灯的开路/短路保护、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150?C 时，芯片进入过温保护，直到温度下降到125?C 以下时，芯片重新开始能量传送。当输出LED 开路时，如果没有内部保护电路，输出电压会逐渐增高。为了保护输出电容不被损坏，芯片内置了最小退磁时间检测，当检测到最小退磁时间的时候，内部电路把电源脚拉低，此时停止能量传送，芯片自动下电再重启，使系统工作于打嗝模式。当输出LED 短路时，由于退磁较慢（V LED =0，t OFF 增加趋势为无穷大，t OFF 被内部电路钳位在最大退磁时间200uS ），为了防止电感电流越冲越高，此种情况下芯片工作在较低频率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，系统工作于较低频率5KHz 状态。 5. 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