BP3316D_CN_DS_Rev-1.0[1]

BP3316D隔离式原边反馈单级有源PFCLED驱动芯片BP3316D_CN_DS_Rev.1.0–CustomerUseOnly概述BP3316D是一款单级、带有源功率因数校正的高精度原边反馈LED恒流控制芯片，适用于85Vac-265Vac全范围输入电压的反激式隔离或升降压型非隔离LED恒流电源。BP3316D集成有源功率因数校正电路，可以实现很高的功率因数和很低的总谐波失真。由于工作在电感电流临界连续模式，功率MOS管处于零电流开通状态，开关损耗得以减小，同时变压器的利用率也较高。BP3316D采用专有的电流采样机制，工作于原边反馈模式，无需次级反馈电路，即可实现高精度输出恒流控制；BP3316D内部集成650V功率MOSFET,只需要很少的外围器件，节约了系统成本和体积，提高了系统的可靠性。BP3316D采用专利的线电压和负载补偿技术，可以达到优异的线电压调整率和负载调整率。线电压补偿系数还可以通过外部元件灵活调整。BP3316D内置多重保护功能来加强系统可靠性，包括LED开路保护、LED短路保护、芯片供电过压保护、欠压保护、电流采样电阻开路保护和逐周期限流等。所有的保护都具有自动重启功能。另外，BP3316D具有过热调节功能，在驱动电源过热时减小输出电流，以提高系统的可靠性。特点单级、有源功率因数校正，高PF值，低THD原边反馈恒流控制，无需次级反馈电路内置650V功率MOSFET±3%LED输出电流精度优异的线电压调整率和负载调整率电感电流临界连续模式超低(33uA)启动电流FB反馈电阻值高，功耗低LED开路/短路保护电流采样电阻开路保护逐周期原边电流限流芯片供电过压/欠压保护自动重启功能过热调节功能采用DIP-8封装应用LED球泡灯、射灯LEDPAR30、PAR38灯LED日光灯其它LED照明典型应用NPNSACBP3316DDRAINDRAINCOMPGNDCSFBGNDVCC87654132NA图1BP3316D典型应用图BP3316D隔离式原边反馈单级有源PFCLED驱动芯片BP3316D_CN_DS_Rev.1.0–CustomerUseOnly定购信息定购型号封装温度范围包装形式打印BP3316DDIP8-40℃到105℃管装50颗/管BP3316DXXXXXYWXYY管脚封装COMPVCCFBCSGNDDRAINDRAINGNDBP3316DXXXXXYWXYY图2管脚封装图管脚描述管脚号管脚名称描述1COMP环路补偿点2VCC芯片电源3FB辅助绕组反馈信号采样端4CS电流采样端，接采样电阻到地5,6DRAIN内部高压MOSFET的漏极7,8GND芯片信号和功率地XXXXXY:LotCodeW:SignX:YearYY:WeekBP3316D隔离式原边反馈单级有源PFCLED驱动芯片BP3316D_CN_DS_Rev.1.0–CustomerUseOnly极限参数(注1)符号参数参数范围单位VDS内部高压MOSFET漏极到源极的峰值电压-0.3~650VVCC电源电压-0.3~25VICC_MAXVCC引脚最大钳位电流5mACOMP环路补偿点-0.3~6VFB辅助绕组的反馈端-0.3~6VCS电流采样端-0.3~6VPDMAX功耗(注2)0.9WθJAPN结到环境的热阻80℃/WTJ工作结温范围-40to150℃TSTG储存温度范围-55to150℃ESD(注3)2KV注1：最大极限值是指超出该工作范围，芯片有可能损坏。推荐工作范围是指在该范围内，器件功能正常，但并不完全保证满足个别性能指标。电气参数定义了器件在工作范围内并且在保证特定性能指标的测试条件下的直流和交流电参数规范。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TJMAX,θJA,和环境温度TA所决定的。最大允许功耗为PDMAX=(TJMAX-TA)/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。推荐工作范围符号参数参数范围单位VCC电源电压8.5~18VPOUT1输出功率(输入电压230V±15%)18WPOUT2输出功率(输入电压85V～265V)12WBP3316D隔离式原边反馈单级有源PFCLED驱动芯片BP3316D_CN_DS_Rev.1.0–CustomerUseOnly电气参数(注4,5)（无特别说明情况下，VCC=15V,TA=25℃）符号参数描述条件最小值典型值最大值单位电源电压VCC_ONVCC启动电压VCC上升16.7VVCC_UVLOVCC欠压保护阈值VCC下降7.5VVCC_OVPVCC过压保护阈值19VVCC_CLAMPVCC钳位电压23VICC_UVLOVCC关断电流VCC上升,VCC=VCC_ON-1V3350uAICCVCC工作电流FOP=10kHz12mAFB反馈VFB_FALLFB下降阈值电压FB下降0.1VVFB_HYSFB迟滞电压FB上升0.08VVFB_OVPFB过压保护阈值1.6VTON_MAX最大导通时间25usTOFF_MIN最小关断时间4.5usTOFF_MAX最大关断时间100us电流采样VCS_LIMITCS峰值电压限制1.0VTLEB_CS电流采样前沿消隐时间350nsTDELAY芯片关断延迟200ns环路补偿VREF内部基准电压0.1940.2000.206VVCOMP_LOCOMP下钳位电压1.5VVCOMPCOMP线性工作范围1.53.5VVCOMP_OVPCOMP保护电压3.6V功率MOSFETBP3316D隔离式原边反馈单级有源PFCLED驱动芯片BP3316D_CN_DS_Rev.1.0–CustomerUseOnly符号参数描述条件最小值典型值最大值单位RDS_ON功率MOSFET导通电阻VGS=10V/IDS=1A2ΩBVDSS功率MOSFET击穿电压VGS=0V/IDS=250uA650VIDSS功率MOSFET漏电流VGS=0V/VDS=650V1uA过热调节部分TREG过热调节温度150℃注4：典型参数值为25˚C下测得的参数标准。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。BP3316D隔离式原边反馈单级有源PFCLED驱动芯片BP3316D_CN_DS_Rev.1.0–CustomerUseOnly内部结构框图+-DemagGmVREFUVLO&VREFCurrentSenseCurrentControlPFCControlFBCSDRAINVCCCOMPGND7,8125,643DriverThermalRegulationLogic&Protection图3BP3316D内部框图应用信息BP3316D是一款内部集成650V功率MOSFET的原边反馈单级有源功率因数校正LED恒流控制芯片，工作在电感电流临界连续模式，芯片可以实现很高的功率因数、很低的总谐波失真和高效率。1启动在系统上电后，母线电压通过启动电阻给VCC引脚的电容充电，当VCC电压上升到启动阈值电压后，芯片内部控制电路开始工作，COMP电压被快速上拉到1.5V。然后BP3316D开始输出脉冲信号，系统刚开始工作在10kHz开关频率，COMP电压从1.5V开始逐渐上升，原边峰值电流随之上升，从而实现输出LED电流的软启动，有效防止输出电流过冲。当输出电压建立之后，VCC电压由辅助绕组供电，从而降低系统功耗。2恒流控制，输出电流设置BP3316D采用了专有的电流采样机制，工作于原边反馈模式，无需次级反馈电路，即可实现高精度输出恒流控制。LED输出电流计算方法：SPOUTNNRcsVI2REF其中，VREF是内部基准电压Np是变压器主级绕组的匝数Ns是变压器次级绕组的匝数Rcs是电流采样电阻的值3反馈网络BP3316D通过FB来检测输出电流过零的状态，FBBP3316D隔离式原边反馈单级有源PFCLED驱动芯片BP3316D_CN_DS_Rev.1.0–CustomerUseOnly的下降阈值电压设置在0.1V，迟滞电压为0.08V。FB引脚也可以用来探测输出过压保护（OVP），阈值为1.6V。FB的上下分压电阻比例可以设置为：ASFBOVPFBHFBLFBLNNVVRRR_6.1其中，RFBL是反馈网络的下分压电阻RFBH是反馈网络的上分压电阻VOVP_FB是输出电压过压保护设定点NS是变压器次级绕组的匝数NA是变压器辅助绕组的匝数为了提高系统效率，FB上分压电阻可以设置在330KΩ左右。同时，改变此电阻值可以对LED输出电流的线电压补偿进行微调。4过温调节功能BP3316D具有过热调节功能，在驱动电源过热时逐渐减小输出电流，从而控制输出功率和温升，使电源温度保持在设定值，以提高系统的可靠性。芯片内部设定过热调节温度点为150℃。6保护功能BP3316D内置多重保护功能，保证了系统可靠性。当LED开路时，输出电压逐渐上升，VCC电压也会跟随上升。当VCC电压升高到19VOVP阈值时，会触发保护逻辑并停止开关工作。如果有意外情况发生，VCC电压仍继续上升，芯片内部有钳位电路，将VCC电压限制在23V，从而提高系统的可靠性。当LED短路时，系统工作在10kHz低频。由于输出电压很低，辅助绕组无法给VCC供电，所以VCC电压逐渐下降直到欠压保护阈值。系统进入保护状态后，VCC电压开始下降，当VCC到达欠压保护阈值时，系统将重启。同时系统不断的检测系统状态，如果故障解除，系统会重新开始正常工作。当输出短路或者变压器饱和时，CS峰值电压将会比较高。当CS电压上升到内部限制值（1V）时，该开关周期马上停止。此逐周期限流功能可以保护功率MOS管、变压器和输出续流二极管。7PCB设计在设计BP3316DPCB板时，需要注意以下事项：旁路电容VCC的旁路电容需要紧靠芯片VCC和GND引脚。地线电流采样电阻的功率地线尽可能粗，且要离芯片的地(Pin7&8)尽量近，以保证电流采样的准确性，否则可能会影响输出电流的调整率。另外，信号地需要单独连接到芯片的地引脚。功率环路的面积减小大电流环路的面积，如变压器主级、功率管及吸收网络的环路面积，以及变压器次级、次级二极管、输出电容的环路面积，以减小EMI辐射。FB引脚接到FB的分压电阻必须靠近FB引脚，且节点要远离变压器的动点（DRAIN引脚走线），否则系统噪声容易误触发FBOVP保护功能。Drain引脚适当增加Drain引脚的铺铜面积以提高芯片散热。BP3316D隔离式原边反馈单级有源PFCLED驱动芯片BP3316D_CN_DS_Rev.1.0–CustomerUseOnly封装信息