辉芒微FT886x系列_LED驱动 非隔离 内置MOS 3W-40W_Rev0.8

表 1. IC 型号封装及输出应用范围 备注： 1. 2.
FT886XX 的系统工作频率最大值限制在 85KHz 以下；建议实际工作频率设置在 75KHz 以下。 以上表格里的 Idrain(max.)是系统设计时允许的最大 MOS 漏极电流；最大输出功率值是系统裸板 在环境温度 80’C 条件下测试所得的。 脚位 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 GND NC VCC TP
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tia
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AN886xx-A0-page4
在这里,
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一．应用设计举例
Preliminary FT886xx
系统整机转换效率估算值：90%； 将以上参数设定好填入设计表格中的输入部分。
1．设计步骤 在系统应用设计中，电感设计是最重要的一 个环节。在电感设计中，系统工作频率，磁芯最 大磁通密度以及系统工作模式是电感设计中需要 考 虑 的 主 要 因 素 。 下 面 以 一 个 使 用 FT886A 7.2W LED 球泡灯的驱动电源设计为例，详述了 设计步骤及 EXCEL 计算表格使用介绍。 表 3. 设计表格输入部分 描述： Vac_min：最小交流输入电压； Vac_max：最大交流输入电压； Vdc_min：输入母线电压最小值； Vdc_max：输入母线电压最大值； C1：主输入电容的容值； T：开关管工作周期； f：开关管工作频率； FL：交流输入电压频率； Ton：功率三极管开通时间； Tdis：输出电感放电时间； Lp：电感量； Ipk：内置 MOS 电流峰值； Vo：输出电压； Io：输出电流；
C
Vdc_max 2 Vac_ max 371 V
on
(7)
60 60 * (1 ) 2.94mH 0.256* 65*100 373 50
6 确定电感线圈匝数 Np 先设定磁场强度 Bm，然后计算初级匝数 (12)
NP
D
其中 Ae 为所选磁芯的 Ae 截面积。 为了配合变压器生产工艺，实际 Np 取 265T。 根据 Np 实际匝数 265T 及以下公式来计算实际 Bmax 值：
D
C
on
fid
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tia
以下是在本系统应用设计涉及到的专业参数名称
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2). 确定输入电容 C1 根据经验，当输入交流电压范围为 100 ～ 264V 时， 输入电容 C1 一般根据输入功率来选择， 其典型值为 2uF/W，由于输出为 60V120mA， Excel 表格中计算出 C1 推荐值为 17uF，在实际 应用中，为了降低成本，同时确保在 100Vac 输 入条件下能满足 60V120mA 输出规格，可选择 10uF （ 如 需 要 满 足 90Vac~265Vac 输 入 及 60V120mA 输出, 则输入 Bulk 电解电容需选择 15uF/400V）;所以在设计表格的 C1 修正值中填 入数字 10。 3). 确定最低 BUS 电压和最高 BUS 电压 如图 16 所示，一般 AC 给电容 C1 充电时 间 Tc=3ms 左右，所以最低输入母线电压可以由 下式计算：
fid
Lp

(6)
en
Vo V (1 o ) I PK f Vin
L I pk Ae Bm
5). 确定电感量 Lp
21002
=93.8V
2 60 0.12 (10 3) 0.910106 1000
最大输入母线电压为：
Excel 表格会自动计算出上面的值，以便后面计 算。
on
IC.的接地 悬空 VCC供电 测试Pin 内置MOSFET的漏极 电流取样
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DRAIN CS
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表 2. IC 脚位配置及功能描述
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Confidential Rev0.8
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功能描述
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22W
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FM
LED T5-T8 灯管

其他 LED 照明
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Confidential Rev0.86 AN886xx-A0-page1
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fid
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VCC 欠压保护锁住特性
CS 脚电阻短路、开路保护
变压器绕组短路、开路保护
智能 OTP 保护功能，提高系统产品可靠性
1 Tc ) 2VO IO ( 2 2FL Vdc_ min 2Vac_ min Cbulk
Preliminary FT886xx
I pk Io 2 K 0.12 2 1.07 0.256A
(8) 所以采样电阻 Rcs 为：
Rcs
(9)
Vcsth 0.50 1.947. 1.95 I pk 0.2568
通过下面公式计算电感的峰值电流：
据输入电压来调节系统频率，达到临界导通工作模 式。 开关频率计算由下式给出。:
f
VLED V * (1 LED ) 2 Lp * I LED Vin
频率f 是系统工作频率，与输入电压成正比关系。 当输入电压最低时，系统工作频率也最低；当输入 电压最高时，系统工作频率也达到最高。 Lp是变压器的电感量;
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Preliminary FT886xx
为了确保系统工作稳定，在FT886xx内部电路会根
功能描述
启动控制 FT886xx的启动电流很低，典型值是100uA.. 当系 统开始上电时，通过启动电阻给VCC电容充电，一 旦 VCC 电容上的电压达到 VCC 启动开启电压， FT886x将开始工作，FT886x的VCC电压被嵌位在 15.4V(典型值)，由于启动维持电流很低，不需要辅 助绕组来供电，系统效率高。 恒流控制 FT886xx 是采用的逐周期电流检测。 通过内部电 流比较器的 0.5V 参考电压与 CS 脚上的实际检测 电压进行比较；当 CS 脚上的电压达到 0.5V, 内部 MOSFET将关断，
D
工作频率 FT886xx是工作在电感电流临界模式(BCM)； 不需 要外部环路补偿元件就可以维持系统稳定。最大工 作频率限制在在85K以内, 如果最大工作频率设置 太高，将会影响输出LED灯的最大串数；如果最大 工作频率设置太低，LED的开路输出电压将会上升 较高。 在265Vac输入时， 建议系统工作频率设置在 75K以下。 FT886xx 通过专利技术解决了空载OVP 无法控制的问题，通过优化工作频率可使LED开路 电压设计更加灵活。
Preliminary FT886xx AN
图 1. SOP-8/DIP-8 封装顶视图
图 2. FT886xx 典型应用电路
FM
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图 3. 内部框图 Confidential Rev0.8 AN886xx-A0-page3
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其中，芯片内部设定 Vcsth 为 0.50V 在这里，Rcs 选择 1.95 R. 当选择 Rcs 为 1.95Ω 后，Ipk 就可得出，
tia
2.94 0.256 235Ts 12.1 270
I pk
0.50 0.256A 1.95
设置在 265V 输入时，最大频率为 65KHz，由以 (5) 下公式可求出初级电感量：
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I P _ PK
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Confidential Rev0.8
过电压保护 (OVP) 当 LED 输出端开路，输出过高的电压将会触发 FT886xx 芯片内部过电压保护逻辑电路，系统立 即停止开关，系统 VCC 电压将会被拉低然后再 又 给 VCC 电 容 充 电 ， 随 即 进 入 打 嗝 模 式 。 FT886xx 拥有 OVP 电压可控制的专利技术。 LED 短路保护 当系统检测到输出 LED 端存在短路时， 系统将保 持 5KHz 的频率工作，使系统输入功率损耗降到 最低。 CS 脚短路保护及电感短路保护 当系统检测到 CS 脚短路或者电感短路时， FT886xx 内部快速故障检测电路将被触发及锁 存，系统立即停止开关，系统 VCC 电压将会被 拉低然后又给 VCC 电容充电，随即进入打嗝模 式。 过温补偿 FT886xx内部具有过热保护功能。FT886xx的热补 偿电路在系统啟动后检测芯片温度，热补偿閾值设 计為150℃，带有25℃的迟滞。当FT886x的温度升 高并达到阀值时，开关频率将降低到18KHz，因此 输出电流将成比例地减少，直到芯片的温度降低到 低于热补偿触发点（150℃）25℃以下為止，此时， 输出电流恢复到100%的全电流。
VD：输出二极管的正向压降； Vs：Vo 与 VD 之和； ：系统整机转换效率；
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K: Ipk 峰值电流与平均电流 ILed 之间的转换 Rcs：电流采样电阻；
系数
1). 设定已知参数
交流输入电压： Vac_min=100V，Vac_max=265V； 输入交流电压频率 FL=50Hz； 输出：Vo=60V（LED Vf=3.3V） ，Io=120mA; 系统工作频率最大设定在 65KHZ; 磁芯型号：EE10； 磁芯横截面积：Ae =12.1mm2； 最大磁通密度：Bm=270mT； © 2013 Fremont Micro Devices Confidential Rev0.8 AN886xx-A0-page5
ILED是流过LED的平均电流。
I P _ PK
500 (mA) Rcs
流过LED的电流 Io 计算如下：
来自百度文库
I OUT
这里，
2
C
IP_PK: 流过内置MOS的峰值电流
FM
前沿消隐信号 (LEB) MOSFET 在每周期开启瞬间， 在 CS 脚上会不可 避免地产生电压尖峰，在每个周期开启瞬间，IC 内部将会禁止采样大约 350nS 时间； 也就是在这 350nS 的时间里 IC 内部 MOSFET 不会关断，不 管电压尖峰多高。确保 FT886xx 内部 MO SFET 不会提前误关断。
Fremont Micro Devices
Preliminary FT886xx
FT886xx 非隔离 Buck 产品应用设计指南
概述
FT886xx 是一款高性价比的恒流 LED 驱动 IC，芯片工作在电感电流临界模式，采用非隔离 BUCK 降压拓扑结构， 在单电压 175Vac~265Vac 输入时输出电压可高达 150V；在全电压 90Vac~265Vac 输入时， 其输出电压可达到 60V， 且根据 IC 内置 MOS 的不同， 输出电流可分别控 制在 180mA max.(FT886A) 、 280mA max. （ FT886C ）及 380max.(FT886CD) 以内。
外围元件十分简单，超低物料成本
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LED 输出恒流精度小于+/-3%
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Preliminary FT886xx AN
IC 版本封装及输出应用规格范围
最大输出电压 / 功率应用 IC 型号 封装形式 最大输 出电流 176Vac-265Vac 最大输 出电压 FT886A FT886C FT886CD SOP-8 SOP-8 DIP-8 180mA 280mA 380mA 150V 150V 150V 最大输 出功率 18W 27W 40W 90Vac-265Vac 最大输 出电压 60V 60V 60V 最大输 出功率 10W 15W
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图 5：输入母线电压波形(虚线)
4). 计算电感尖峰电流 Ipk 和电流采样电阻 Rcs 由以下公式
B max
L I pk Ae N p

2.94 0.256 235mT 12.1 265
特点
变压器只需一个绕组 上电起机时间超快（<100mS@90Vac） 内置高压 500V MOSFET 输入线性调整率小于+/-3% 行业领先的，精准的空载电压控制专利技术 输出多功能保护模式，如 LED 负载开路和 短路保护
应用范围

LED 射灯（如 GU10 等） LED 蜡烛灯 LED 球泡灯