TP8533F高效率的非隔离降压 LED 恒流驱动芯片

概述TP8533F是一款高效率的非隔离降压LED恒流驱动芯片适用于 85VAC~265VAC全电压输入范围的非隔离降压型LED 恒流驱动电源。TP8533F内部集成了高精度的电流检测和恒流驱动电路能够实现高精度的 LED恒流输出和出色的线电压调整率。同时TP8533F工作在峰值电流关断零电流导通的电感电流临界模式下LED输出电流并不随电感量和LED输出电压的变化而变化从而具有优异的负载调整率和对电感量变化不敏感的优点。TP8533F内部集成500V功率管并采用源极驱动方式芯片的工作电流很低无需辅助绕组检测和供电无需任何补偿元件只需要很少的外围元件即可实现高效率的LED 恒流输出极大的节约了系统的成本和体积。TP8533F工作电压范围宽适用于85VAC~265VAC全电压范围的交流输入。同时 TP8533F集成了多种保护功能以保证系统的稳定和可靠。包括 LED开路、短路保护CS电阻短路保护芯片温度智能控制和芯片供电欠压保护等。特点内部集成500V功率管电感电流临界模式芯片超低工作电流无需辅助绕组检测和供电宽输入电压系统工作效率高±5%LED输出电流精度LED开路/短路保护CS电阻短路保护芯片供电欠压保护芯片温度智能控制对电感变化不敏感自动重启动功能系统BOM成本低采用SOP7L封装应用LED球泡灯蜡烛灯玉米灯LED日光灯PAR灯其它LED照明典型应用电路管脚管脚描述极限参数推荐工作范围内部框图应用说明TP8533F是一款高效率的非隔离降压LED恒流驱动芯片适用于 85VAC~265VAC全电压输入范围的非隔离降压型LED恒流驱动电源。TP8533F工作在峰值电流关断零电流导通的电感电流临界模式下LED输出电流并不随电感量和 LED输出电压的变化而变化。TP8533F内部集成 500V功率管并采用源极驱动方式而且无需辅助绕组检测和供电只需要很少的外围元件即可实现高 效率的 LED的恒流输出节约了系统成本和体积。启动过程系统上电后母线电压通过启动电阻对VCC电容充电当 VCC电压达到芯片的开启阈值时TP8533F内部的控制电路开始工作。芯片工作时所需要的工作电流很低所以无需辅助绕组供电。当 VCC电压上升到芯片的钳位电压时VCC会被钳位。当VCC电压下降到芯片的关断电压时TP8533F欠压锁定。输出电流设定在功率管开始导通时电感上的电流开始斜坡上升同时 CS脚的电压也斜坡上升。当CS脚的电压达到了峰值电流检测阈值电压时功率管关断。功率管关断后电感上的电流开始斜坡下降当电感电流下降到零时功率管重新开始导通。因此LED输出平均电流为电感峰值电流的一半其中ILPK为电感峰值电流VREF为电感峰值电流检测电压阈值RCS为电感峰值电流检测电阻值。从上式可知LED输出平均电流由CS电阻和芯片内部400mV 基准电压决定对电感量不敏感。电感选择TP8533F 工作在电感电流临界模式在功率管导通时电感电流从零开始斜坡上升至峰值导通时间为其中L为电感量VDC为输入整流后的母线电压VLED为输出 LED电压。当功率管关断后电感电流从峰值开始下降到零关断时间为因此可以得到系统的工作频率为从上式可知系统的工作频率与输入电压、LED输出电压、电感峰值电流和电感量相关。当电感量确定后系统的工作频率随输入电压的升高而增大。TP8533F限制了系统的最大关断时间和最小关断时间。如果电感 L选择过小时TOFF会小于芯片的最小关断时间系统将工作在电感电流断续模式如果电感 L选择过大时TOFF会大于芯片的最大关断时间系统将工作在电感电流连续模式这都会使得 LED输出电流偏离设计值。因此需要选择合适的电感 L使系统工作在合适的频率范围内并能兼顾系统效率和 EMI。开路保护设置当LED输出开路发生时系统会仍然对输出电容进行充电则输出电压会逐渐上升。因此需要限定发生 LED开路时的输出电压值以保证输出电容在 LED开路时不会过压损坏。当LED输出开路发生时输出电压上升同时电感的退磁时间减少。根据所需要设定的 LED输出开路保护电压来可以计算出相应的电感退磁时间 TOVP其中VOV是所设定的LED开路保护电压值VREF是电感峰值电流检测阈值。通过TOVP时间来计算 OVP 引脚的电阻值LED输出开路保护发生时系统工作在打嗝模式下在输出端并联一个输出电阻可以消耗系统反复启动所产生的能量从而限制输出电压继续升高。保护功能TP8533F集成了多种保护功能以保证系统的稳定和可靠。包括 LED开路、短路保护CS电阻短路保护芯片温度智能控制和芯片供电欠压保护等。当LED短路时系统工作在4KHz低频因此功耗很低。当LED开路、CS采样电阻短路等异常情况发生时芯片会快速检测到并触发保护逻辑系统马上停止工作并进入保护状态。一旦系统进入锁死状态时系统将进入自动重启动模式。在系统完成自动重启动后如果异常情况依然存在则系统会工作在打嗝模式直到异常情况解除。TP8533F具有智能温控功能从而能避免芯片高温损坏。当芯片温度超过 150℃时LED输出电流开始随着温度的升高而逐渐减小至最小值从而智能地控制了芯片的输出功率和温度同时避免了传统的过温关断方式所导致的 LED闪烁现象提高了系统的可靠性。PCB布局TP8533F在进行PCB布局时建议按以下规则进行地线电流检测电阻的功率地走线要尽可能的短并且功率地线要和芯片地线以及其它小信号地线分开。最终这些地线汇合到输入母线电容的地端。旁路电容VCC的旁路电容需要紧靠芯片的VCC脚和GND脚。OVP电阻LED开路保护电压的设置电阻需要紧靠芯片的OVP脚。功率环路面积功率环路的面积应当尽可能的小例如电感、功率管、CS电阻、输入电容组成的电流环路面积和电感、续流二极管、输出电容组成的电流环路面积。这样可以改善系统的EMI特性。散热考虑在PCB走线时建议增大DRN脚的铺铜面积这样对TP8533F的散热会有好处。