FM2822(非隔离降压型 LED恒流控制器)

概述 FM2822系列 是高精度的 LED 恒流控制芯片,应用于非隔离的降压型 LED 电源系统,适合全范围的交流电 压输入或者12V~600V 的直流电压输入。 FM2822系列 内部集成 600V 功率 MOSFET ,只需要很少的外围元件,即可实现优异的恒流特性。 FM2822系列 芯片内带有高精度的电流取样电路,同时采用了专利的恒流控制技术,实现高精度的 LED 恒流输出和优异的线性调整率。芯片工作在电感电流临界模式,系统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。 FM2822系列 采用专利的源极驱动技术,芯片工作电流只有 200uA ,无需辅助绕组供电,简化设计,降低系统成本。 FM2822系列 具有多重保护功能,包括 LED 短路保护和芯片过温保护。 特点 临界模式工作,无需电感补偿 内置 600V 功率 MOSFET 源极驱动,无需辅助绕组供电 高达±3%的 LED 电流精度 高达 93%以上的系统效率 LED 短路保护 芯片过温保护 采用DIP-8封装 应用 球泡灯 蜡烛灯 玉米灯 景观灯 引脚封装及说明 引脚封装 序号 名称 说明 1234 5 678GND NC NC V CC DRA IN DRA IN CS CS 1 GND 芯片地 2 NC 无连接 3 VCC 芯片电源端,内置12.5V 稳压管 4 NC 无连接 5、6 DRAIN 内部高压MOSFET 的漏极 的直流和交流电参数 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 。对于未给定上下限值的参数,该规范不予保证其精度,但其典型值合理反映了器件性能。 注 2:温度升高最大功耗一定会减小,这也是由 T JMAX,θJA,和环境温度 T A所决定的。最大允许功耗为 P DMAX = (T JMAX - T A)/ θJA或是极限范围给出的数字中比较低的那个值。 注 3:人体模型,100pF 电容通过1.5KΩ 电阻放电。 电气参数(注4,5)(无特别说明情况下,V =15V, T A=25℃) CC 注 5:规格书的最小、最大规范范围由测试保证,典型值由设计、测试或统计分析保证。 应用信息 FM2822系列是专为 LED 照明设计的恒流驱动芯片,应用于非隔离的降压型 LED 电源系统。FM2822系列内部集成 600V 功率 MOSFET,并且采用专利的恒流控制方法和源极驱动技术,只需要很少的外围元件就可以达到优异的恒流特性,系统成本低,效率高。 启动 系统上电后,启动电阻对 V CC 电容充电,当 V CC电压达到芯片开启阈值时,芯片开始工作。 FM2822系列内置 12.5V 稳压管,V CC电压被箝位到 12.5V。 恒流控制,输出电流设置 FM2822系列采用专利的恒流控制方法,只需要很少的外围元件,即可实现高精度的恒流输出。芯片逐周期检测电感的峰值电流,CS 端连接到内部峰值电流比较器的输入端,与内部 400mV 阈值电压进行比较,当 CS 电压达到内部检测阈值时,功率管关断。 CS 比较器的输出还包括一个 350ns的前沿消隐时间。 电感峰值电流的计算公式: 其中,R CS 为电流检测电阻阻值。 LED 输出电流计算公式: 其中, I PK 是电感的峰值电流。 线电压补偿 FM2822系列内置线电压补偿功能,通过检测启动电阻上的电流对线电压的变化做补偿,实现优异的线性调整率。 补偿系数计算公式: 其中,V CS是内部电流检测比较器的阈值;V LN 是LN 端检测电压;V CC是芯片电源电压。 源极驱动 FM2822系列采用专利的源极驱动技术,V CC静态工作电流低至 200uA,无需辅助绕组供电,简化设计,降低系统成本。 储能电感 FM2822系列工作在电感电流临界模式,当芯片输出脉冲时,外部功率 MOSFET 导通,流过储能电感的电流从零开始上升,功率管的导通时间为: 其中, L 是电感的感量; I PK是流过电感的电流峰值;V IN是输入交流经整流后的直流电压;V LED是输出 LED 上的电压。 当芯片输出脉冲关断时,外部功率 MOSFET 也被关断,流过储能电感的电流从峰值开始往下降,当电感电流下降到零时,芯片再次输出脉冲。 功率管的关断时间为: 储能电感的计算公式为: 其中, f 为系统工作频率。 FM2822系列的系统工作频率和输入电压成正比关系,设置 FM2822系列系统工作频率时,选择在输入电压最低时设置系统的最低工作频率,而当输入电压最高时,系统的工作频率也最高。 FM2822系列设置了系统的最小退磁时间和最大退磁时间,分别为 4us 和 130us。由 t OFF 的计算公式可知,如果电感量很小时,t OFF很可能会小于芯片的最小退磁时间,这时系统就会进入电感电流断续模式,LED 输出电流会背离设计值;而当电感量很大时,t OFF 又可能会超出芯片的最大退磁时间,这时系统就会进入电感电流连续模式,输出 LED 电流同样也会背离设计值。所以选择合适的电感值很重要。 保护功能 FM2822系列内置多种保护功能,包括输出 LED 短路保护,电流检测电阻短路保护和芯片过温保护。芯片工作时自动检测负载状态,如果输出 LED 短路或电流检测电阻短路,芯片立刻进入短路保护状态,功率 MOSFET 被关断。同时,芯片不断检测负载状态,直到故障解除,当外部短路故障解除后,芯片自动恢复到正常工作。 内部过热保护电路检测芯片结温度,当结温度超过热保护阈值时,芯片进入过热保护状态,功率MOSFET 立刻被关断,直到结温度下降 30℃以后,芯片才会退出过热保护状态,恢复到正常工作。 PCB设计 在设计 FM2822 PCB 时,需要遵循以下指南: 旁路电容 V CC的旁路电容需要紧靠芯片 V CC和 GND 引脚。 地线 电流采样电阻的功率地线尽可能短,且要和芯片的地线及其它小信号的地线分头接到Bulk电容的地端。 功率环路 功率环路的面积要尽量小,以减小 EMI 辐射。芯片远离续流二极管等发热元件。 BOM及变压器规格 FM2822MA PCB图 BOM表 1、结构图 2、原理图 3、绕制要求 1)线包包黄色玛拉胶纸,绕线时请注意绕线方向,避免绕组起收脚交叉,绕线必须平整。 2)磁芯加气隙,真空侵油,烤箱烘干,另变压器骨架上需贴上名称和供应商标签以方便区分。 4、电感要求 1)电感量:Lp(N1)1.65mH±3% 2)漏感量:LS(N1)≤100uH 3)耐压:PRI(初级N1)—CORE磁芯1500AC/5ma/60s FM2822MB PCB图 BOM表 变压器规格1、结构图 2、原理图 3、绕制要求 1)线包包黄色玛拉胶纸,绕线时请注意绕线方向,避免绕组起收脚交叉,绕线必须平整。 2)磁芯加气隙,真空侵油,烤箱烘干,另变压器骨架上需贴上名称和供应商标签以方便区分。 4、电感要求 1)电感量:Lp(N1)2.1mH±5% 2)漏感量:LS(N1)≤100uH 3)耐压:PRI(初级N1)—CORE磁芯1500AC/5ma/60s 封装信息 DIP-8 FM2822系列 非隔离降压型 LED 恒流控制器 第 11 页 共 11 页