单芯片LED照明恒流驱动电路.pdf
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CS6301
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单芯片LED 照明恒流驱动电路
1 概述
CS6301 是一款高精度原边反馈 LED 恒流驱动芯片,芯片工作在电感电流断续模式,适
用于全范围输入电压,功率 4W 以下的反激式隔离 LED 恒流电源。芯片内部集成 700V 功率
开关管, 采用原边反馈 模式,无需次级反馈电路,也无 需变压器辅助绕组检测和供电,只
需要极少的外围元件即可实现恒流,极大地节约了系统的成本和体积。
CS6301 内置高压启动技术,在全电压范围内启动时间小于 100ms,实现了 LED 灯的“ 即
开即亮”功能;芯片内带有高精度的电流取样电路以及 AC 线电压恒流补偿,使得 LED 输出
电流精度达到±5% 以内。芯片采用了特有的恒流控制方式,可以达到优异的线性调整率。
CS6301 提供了多种保护模式,包括:逐周期电流限制保护(OCP ),LED 开路/ 短路保
护,VDD 欠压保护以及嵌位,过温保护,引脚浮空保护等。主要应用于 LED 照明领域
其特点如下:
● 内部集成 700V 功率管
● LED 电流精度保持在±5% 以内
● 固定的原边峰值电流 185mA
● 原边反馈技术使系统节省次级反馈
● 无需变压器辅助绕组检测和供电
● 逐周期电流限制,内置前沿消隐
● VDD 嵌位和低电压关闭功能(UVLO )
● 具有输出开/ 短路保护
● 内置过温保护
● 封装形式:TO-92
2 功能框图与引脚说明
2. 1 功能框图
无锡华润华晶微电子有限公司 第 1 页 共 6 页
CS6301 R
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2. 2 功能描述
CS6301 是一款专用于 LED 照明的恒流驱动芯片,采用先进的恒流架构和控制方法,芯
片内 部集成 700V 功率开关管,只需要极少的外围组件就可以达到优异的恒流特性。采用了
原边反馈技术无需光耦及 TL431 反馈,也无需辅助绕组供电和检测,系统成本极低。
2.2.1 极低的芯片工作电流
CS6301 的工作电流非常低,典型值为 150uA,低的芯片工作电流提高了系统转换效率,
同时降低了 VDD 电容的要求 。
2.2.2 原边反馈 PSR 技术简介
假定系统工作在反激 DCM 模式,功率传输方程可以表示为:
在上式中,P 为输出功率,Vo 和 Io 分别为系统输出电压和电流,η 为系统功率转换效率,
Lm 为变压器原边主电感的感量,Fs 为系统开关频率,Ipk 为原边峰值电流,固定为 185mA。
在 DCM 模式下,消磁时间 Tdem 可以 表示为 :
其中 Np 和 Ns 分别为变压器初级和次级的匝数。结合以上两式,输出平均电流以表示为:
其中 Ts 为开关周期。CS6301 采用 PFM 模式实现恒流,使得原边电感电流的峰值保持
恒定,同时让每个周期的消磁时间 Tdem 与开关周期 Ts 的比例保持恒定,这样就可以实现
输出电流为定值,而且与线输入电压和变压器感量都无关。其中消磁时间 Tdem 与开关周期
Ts 的比例为 0.5 :
2.2.3 单芯片内置 700V 高压供电,启动时间小于 100ms
下图显示了芯片内部高压供电模 块 ,当系统接入 AC 电源后,芯片通过内部的 700V
高压 MOS 管给 VDD 电容充电,在 V
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