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HVLED805高压主开关的产品资料

  特征
  800 V,雪崩坚固的内部电源MOSFET恒定LED输出电流的5%精度有主控制不需要光耦准谐振(QR)零电压开关(ZVS)操作内部高压启动电路打开或短LED管柱管理自动自供电源输入电压前馈独立cc法规
  应用
  交流-直流led驱动器应用LED改装灯(即E27、GU10)
  
  说明
  HVLED805是一种高压主开关,用于直接从最小外部部件的整流电源,提供高效、紧凑和成本LED驱动的有效解决方案。它结合了一个高性能的低压PWM控制器芯片和一个800V,雪崩坚固的功率MOSFET,在同一个封装中。PWM是专门为零电压ZVS(zero voltage)而设计的电流模式控制芯片开关)反激式LED驱动器,使用一次感应反馈进行恒定输出电流(CC)调节。这样就不需要光耦,二次电压参考,以及二次侧的电流感应,仍然保持良好的LED当前精度。此外,当一个或多个短路时,它保证了安全运行出现LED。此外,该装置还可以提供恒定的输出电压调节(CV):它使应用程序能够在LED字符串由于故障而打开时安全工作。准谐振运行是通过变压器消磁传感实现的触发MOSFET开启的输入。该输入还用作两个输出电压监视器,进行CV调节,输入电压监测,实现电网独立CC调节(线路电压前馈)。最大开关频率最高限制在166kHz以下,因此在中等光线下加载一个特殊功能,自动降低工作频率,仍保持尽可能接近零电压开关。在非常轻的负载下,设备进入一个受控的突发模式操作,连同内置的高压启动电路和低压装置的工作电流,有助于将剩余的输入消耗降到最低。尽管变压器需要辅助绕组才能正确执行CV/CC根据规定,芯片可以直接从整流电源供电。这很有用尤其是在CC调节时,绕组产生的反激电压下降。此外,这些功能还可以优化不同操作下的功率处理在这种情况下,该设备提供的保护功能大大增加了最终产品的安全可靠:辅助绕组断线或过电压检测短路二次整流或变压器饱和检测。它们都是自动重启模式。
  电气特性
  TJ=-25至125°C,Vcc=14 V;除非另有规定
  
  
  应用程序信息
  HVLED805是一个离线的全初级感应开关稳压器,专门用于离线LED基于准谐振零电压开关(ZVS)反激的驱动器拓扑结构。根据变频器的负载情况,该装置可以在不同的模式下工作(图9为恒压运行):1.重载时的QR模式。准谐振工作在同步MOSFET中的应用通过检测产生的负向电流来开启变压器的消磁变压器任何绕组的电压边缘。然后系统工作接近不连续(DCM)和连续传导之间的边界(CCM)变压器。因此,开关频率将不同于不同的线路/荷载条件(参见图9中曲线的双曲线部分)。最小的开关损耗、低电磁干扰发射和短路时的安全行为是这种手术的主要好处。由此产生的恒流模式修复了一个或多个LED发生短路故障时的平均电流。
  2.中/轻载跳谷模式。根据COMP pin上的电压设备定义转换器的最大工作频率。因为负载是减少MOSFET的通电将不再发生在第一个谷,而是在第二个谷第一个,第三个等等。这样开关频率将不再增加(图9中的分段线性部分)。
  3.无负载或非常轻负载的突发模式。当负载非常轻或断开时,转换器将进入具有恒定峰值电流的受控开/关操作。降低负载会导致频率降低,甚至会降低到几百赫兹,从而将所有与频率相关的损耗降到最低,使遵守节能法规或建议。峰值电流非常低,没有声音问题。由于此功能,应用程序能够安全管理由LED故障引起的开路
  
  动力段和闸门驱动器
  功率段保证在规定的额定能量范围内安全雪崩运行以及高的dv/dt能力。功率MOSFET具有最小800V的V(BR)DSS和11Ω的典型RDSon。功率MOSFET的栅极驱动器设计用于在同时打开和关闭以最小化共模电磁干扰。在UVLO条件下内部下拉电路将栅极保持在低位,以确保功率MOSFET不能意外开启。
  5.2高压启动发电机图10显示了高压启动发电机(HV)的内部示意图发电机)。它包括一个额定电压为800v的N沟道MOSFET,其栅极偏置通过一个12MΩ电阻和一个14V齐纳二极管的系列,带有一个控制的、温度补偿的电流发生器连接到它的电源上。高压发电机输入与漏极引脚相同,而其输出是设备(Vcc)的电源引脚。电源“UVLO”电路(与感测Vcc的设备的UVLO分离)保持高压如果漏极电压低于V启动(50 V典型值),发电机关闭。
  
  参考图11的时序图,当电路通电时输入大容量电容器上的电压足够高,高压发电机足够偏置开始工作,因此它将从大容量电容器中吸取约5.5毫安(典型值)。大部分电流将为连接在Vcc引脚和接地并使其电压线性上升。当Vcc电压达到启动阈值(典型值为13 V)时,芯片开始工作内部功率MOSFET被启用切换,高压发电机被Vccu OK切断信号断言为高。集成电路由Vcc电容器中存储的能量供电。当VCC上的电压在每个MOSFET的关断时间内,pin低于vcrestart(典型值为10.5V打开发电机,对电源电容器充电,直到它到达VCCOn门槛。这样,自供电电路产生足够高的电压来维持装置。此特性在CC调节时特别有用,当反激电压单独由辅助绕组产生的Vcc可能无法保持在VCCrestart以上。当变频器断电时,一旦输入电压下降,系统将失去调节在VStart下面。这防止了转换器的重启尝试,并确保了单调的输出系统断电时电压衰减。
  
  二次侧退磁检测及触发块功率MOSFET的消磁检测和触发块开关如果在DMG引脚上施加低于50 mV的负向边缘。要这样做触发块必须预先由超过100 mV的正向边缘触发。此功能用于检测变压器在QR操作中的退磁,其中DMG输入信号从变压器的辅助绕组获得,辅助绕组也用于提供集成电路。
  
  在MOSFET关断后,触发块被屏蔽,以防止出现任何负向边缘这是因为触发DMG电路后漏感消磁错误地。此消隐时间取决于COMP pin上的电压:对于VCOMP,它是TBLANK=30微秒=0.9V,当VCOMP=1.3V时,几乎线性下降至t板=6微秒引脚上的电压由双夹钳上下限制,如图12的DMG块的内部图。上夹通常位于3.3五、 而下夹位于-60mV。引脚与辅助设备之间的接口绕组将是电阻分压器。它的阻力比以及个体阻力正确选择数值(见“第18页第5.5节:恒流运行”以及“第20页第5.6节:电压前馈块”。请注意,最大IDMG沉没/源电流不得超过±2毫安(AMR)在所有的车辆识别号范围内。DMG引脚和辅助线之间不允许有电容器变压器。当转换器工作时,开关频率最高限制在166 kHz以下在轻负载和高输入电压下,频率会过度增加。启动块也用于启动系统,即在当DMG引脚上没有信号或信号太小时,转换器通电。如果COMP pin低于突发模式阈值,即1v,则启动频率为2kHz如果此电压超过此值,则变为8 kHz。
  
  由于寄生线电阻,辅助电压仅代表输出当二次电流为零时。为此,DMG引脚上的信号是在变压器退磁结束时取样并保持,以获得并与误差放大器内部参考电压进行了比较。在MOSFET关断期间,漏感与漏极发生共振电容和阻尼振荡叠加在反射电压上。S/H逻辑能够区分这种振荡和实际变压器的消磁。当DMG逻辑检测到变压器退磁时,采样过程停止,信息被冻结并与误差放大器内部参考进行比较。内部误差放大器是一种跨导型,输出电流与两个输出的电压不平衡成比例:输出产生控制与感应电阻上的电压相比较的电压,从而调制逐周期峰值漏电流。COMP pin用于频率补偿:通常是RC网络,它稳定整个电压控制回路,连接在该引脚和接地之间。输出电压可根据以下公式定义:其中nSEC和nAUX分别是第二和辅助匝数。可根据应用参数定义RDMG值(参见“第5.6节:电压前馈块(第20页“部分)
  恒流运行
  图15显示了用于控制反激变换器。辅助绕组的输出电压被消磁块用来产生mosfet开关Q1的控制信号。与之串联的电阻器R吸收电流VC/R,其中VC是电容器C上产生的电压。只要变压器在二次侧输出电流,触发器的输出就很高。如图16所示。必须选择电容器C,使其电压VC可视为常数。因为它是由大约10微安的电流充电和放电的(ICLED是通常为20μA),在开关频率下,电容值在4.7-10 nF范围内适用于10 kHz的频率切换。平均输出电流可以表示为:
  软启动和启动块
  软启动功能由恒流块自动实现,如一次峰值电流将受到电容器上电压的限制。在启动过程中,当输出电压为零时,集成电路将在CC模式下启动,无高峰值当前操作。这样,输出电容器上的电压将缓慢增加将确保软启动功能。实际上,CLED值对于定义软启动时间并不重要,因为它的持续时间取决于其他电路参数,如变比、感测电阻、输出电容和装载。用户将通过实验定义最佳的合适值。5.9打嗝模式OCP该装置还可防止二次整流器短路、短路二次绕组或硬饱和反激变压器。监视器比较器持续接通传感器上的电压,并在该电压下启动保护电路超过1伏。为了将实际故障与干扰(例如,在ESD试验期间引起的干扰)区分开来比较器第一次跳闸时,保护电路进入“警告状态”。如果在随后的切换周期比较器没有跳闸,临时干扰是假设并且保护逻辑将在其空闲状态下重置;如果比较器将如果再次跳闸,则假定发生真正的故障,设备将停止运行。只要提供了设备,这种情况就会被锁定。但是,当它被禁用时,没有能量来自自供电电路;因此VCC电容器上的电压将经过一段时间后衰减并越过UVLO阈值,这将清除闩锁。内部启动发电机仍处于关闭状态,则VCC电压仍需低于其重启电压在VCC电容器再次充电和设备重新启动之前。最终,这将导致低频间歇操作(打嗝模式操作),非常低对电源电路施加压力。这种特殊情况在
  
  布局建议
  正确的印刷电路板布局对于任何开关模式的正确操作都是必不可少的换流器和这是真正的HVLED805以及。小心放置部件,纠正记录道路由、适当的记录道宽度和与隔离距离的一致性是重大问题。特别地:补偿网络应尽可能靠近压缩机引脚,尽可能短地保持GND的轨迹信号接地应与电源接地分开布线,并与传感器分开布线电阻跟踪。
  

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