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LED线性调光和PWM调光芯片SM7301.pdf

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标签: LED线性调光和PWM调光芯片SM7301

LED线性调光和PWM调光芯片SM7301.pdf

深圳市钲铭科电子有限公司 GOSTON ELECTRONICS CO.,LTD SM7301 高功率因数 LED 驱动芯片 QOQT-IWV1.0 SM7301 特点  730V 混合集成电路工艺  20VDC~600VDC 宽输入电压范围  支持 BUCK,反激等多种拓扑结构  支持无输入电解电容方案  支持 PF 值大于 0.95 的应用  效率大于 90%  支持线性调光和 PWM 调光  专利的高压自启动及供电技术  固定关断时间(TOFF)的工作模 式  输出短路等多种保护功能  无需补偿元件  封装形式:SOP8 应用领域  T5、T8 日光灯  DC/DC 或 AC/DC 的 LED 驱动器  RGB 或平板显示器背光的 LED 驱 动器  LED 信号灯和装饰灯  可调光 LED 灯 概述 SM7301 是一款高效高功率因数的 LED 驱动控制芯片。采用我司专 利的高压启动及供电技术,芯片不需辅助绕组提供电源,可直接从交 流整流桥后的高压输入端供电,也支持 20VDC ~ 600VDC 直流电压供电。 SM7301 主要适用于高亮的 BUCK LED 驱动器。系统工作在开环电流 模式,无需任何的补偿元件,即可实现恒定的输出电流。外围元件少, 系统成本低。输入无需高压电解电容即可使系统的功率因数大于 0.9, 效率大于 90%。可通过 EFT、雷击、浪涌等可靠性测试。 另外,SM7301 支持线性调光和 PWM 调光。 管脚图 输出功率表 输入电压 输出功率 SOP8 85Vac~265Vac 24W 典型示意电路图 175Vac~265Vac 50W 业务电话:400-033-6518 www.linkage66.com -1- E-mail:hzg547@163.com 深圳市钲铭科电子有限公司 GOSTON ELECTRONICS CO.,LTD 内部方框图 SM7301 高功率因数 LED 驱动芯片 QOQT-IWV1.0 管脚示意图 管脚说明 名称 CS VDD GND TOFF LD VIN NC GATE 管脚序号 1 2 3 4 5 6 7 8 管脚说明 电流采样输入端 内部电源,一般 15V,可向外提供 1.5mA 电流 芯片地 频率控制端,通过外接电阻到地设置频率,也可以做为 PWM 调光控制端 线性调光输入端,用来改变电流采样比较器的比较阈值,在高 PF 值应用中,用来采样输入电压 高压电源输入端,外部电源,用于给内部供电 悬空脚 MOSFET 开关管栅极控制端 业务电话:400-033-6518 www.linkage66.com -2- E-mail:hzg547@163.com 深圳市钲铭科电子有限公司 GOSTON ELECTRONICS CO.,LTD SM7301 高功率因数 LED 驱动芯片 QOQT-IWV1.0 极限参数 极限参数(TA= 25℃) 符号 说明 VIN GATE 供电电压 驱动外接的 MOS 管 CS TOFF LD VDD PDMAX 功耗(批注 2) PTR 热敏电阻,SOP-8 θJA TJ 允许的工作温度范围 TSTG 存储温度 ESD 耐压 热阻参数 范围 -0.3~650 -0.3~20 -0.3~7 -0.3~7 -0.3~7 -0.3~20 内部限制 105 -40 to 125 -55 to 150 4 符号 说明 SM7012 单位 RthJA 热阻(1) 45 ℃/W 注(1):芯片要焊接在有 200mm2 铜箔散热的 PCB 板,铜箔厚度 35um,铜箔连接到所有的 GND 脚。 电气工作参数 (除非特殊说明,下列条件均为 TA=25℃,VDD=18V) 符号 说明 条件 IDD_OPER VIN-DC IIN_MAX UVLO(H) UVLO(L) VDD VTH_CS TLEB TOFF VOL VOH TR TF VLD ILD_PULL VIN 工作电流 输入直流电压范围 VIN 对 VDD 提供电流 VDD 开启电压 VDD 欠压保护阈值 芯片电源 电流侦测门槛电压 消隐时间 GATE 关断时间 GATE 输出 低电平 GATE 输出 高电平 GATE 输出上升时间 GATE 输出下降时间 LD 浮空电压 LD 上拉电流 VIN=20V,RTOFF=50kΩ, GATE floated 直流输入电压 VIN=20V VDD 上升 VDD 下降 RTOFF=50KΩ VIN=20V, IO = -20mA VIN=20V, IO = 20mA VIN = 20V, CL = 1nF VIN = 20V, CL = 1nF 最小 20 475 11 VDD-1..0 范围 典型 0.5 15.5 8 15 500 400 12.5 0.2 100 50 3.2 0.75 单位 V V V V V V W ℃/W ℃ ℃ kV 最大 1.1 600 2.8 525 14 0.8 单位 mA V mA V V V mV ns μs V V ns ns V μA 业务电话:400-033-6518 www.linkage66.com -3- E-mail:hzg547@163.com 深圳市钲铭科电子有限公司 GOSTON ELECTRONICS CO.,LTD SM7301 高功率因数 LED 驱动芯片 QOQT-IWV1.0 功能表述 SM7301 是一款高效高功率因数的 LED 驱动控制芯片。采用我司专利的高压启动及供电技术,输入无需高 压电解电容即可使系统的功率因数大于 0.9,效率大于 90%。系统工作在开环电流模式,无需高端采样以及闭 环控制的补偿元件,即可实现恒定的输出电流。外围元件少,系统成本低。 SM7301 的关断时间可以通过 TOFF 端的外接电阻来调节。在时钟的上升沿,GATE 控制开启开关管,同时 内置前沿消隐(LEB)电路开始工作,防止由于开关噪声等原因产生的误关断。开关管最大电流取决于 CS 端的 采样电阻和 CS 的内部比较阈值电压。芯片内部集成 LD 与 0.5V 的比较电路,CS 比较阈值电压取决于 LD 与 0.5V 二者之中相对较小的值。LEB 时间后,当流过开关管的电流使得 CS 端的电压达到其比较阈值电压时,CS 反馈 信号关闭开关管。 若电感电流有 30%的纹波幅度,那么 CS 电阻的计算公式可以表示为: Rcs  0.5V (orVLD ) (1  30% / 2)  I LED ( A)  内部稳压器 芯片通过 VIN 输入端产生 15V 的电源 VDD,给内部电路提供能量。当 GATE 端口输出高电平时,对开关管 栅电容充电,此时,电源的电流波动较大,使得电源产生较大的波动,为了稳定电源在 VDD 端外接一低 ESR 的电容。  CS 电路 CS 输入端连接到两个比较器的正端,一个比较器的负端连接 500mV 基准电压,另一个比较器的负端连接 到 LD 端。两个比较器的输出通过一个或门连接在一起,或门的输出端连到了 RS 锁存器的复位端。因此,CS 比较阈值电压取决于 LD 与 0.5V 二者之中相对较小的值,当 CS 端的电压达到其比较阈值电压,关断 GATE 输出。  线性调光部分 LED 的输出电流能被控制,能被线性调节改变。通过调节 LD 端口电压实现线性调光。LD 端口线性调光电 压范围从 0 到 500mV。当 LD 端悬空或高于 500mV 时,无线性调光功能,CS 比较阈值取决于内部 500mV 比较基 准。  关断时间控制部分 通过设定 TOFF 端到地的电阻大小来设定 GATE 的关断时间。关系如下: Toff  0.3 Rtoff (KOhm) SM7301 内部集成 TOFF 端短路检测电路,在系统应用上,TOFF 端口到地的电阻要大于 12.5K 欧姆,否则 GATE 没有方波输出。 业务电话:400-033-6518 www.linkage66.com -4- E-mail:hzg547@163.com 深圳市钲铭科电子有限公司 GOSTON ELECTRONICS CO.,LTD 典型应用方案 原理图: SM7301 高功率因数 LED 驱动芯片 QOQT-IWV1.0  方案 1:功率因数大于 0.9 的系统 BOM F1 1A BD1 KBP307 D1 BYV26C R1 510K R2 2.2k//2.2k R3 62K 实测数据 VIN(VAC) PF 175/50HZ 0.9584 190/50HZ 0.9512 210/50HZ 0.9399 220/50HZ 0.9325 230/50HZ 0.9246 240/50HZ 0.9193 265/50HZ 0.9014 R4 C1 C2 C3 C4 J1 PIN(W) 9.22 10.00 10.89 11.29 11.68 12.17 13.11 1R Q1 104 U1 NC L1 10uF/400V 1uF 短接 2N60 SM7301 3mH VOUT(V) 28.54 28.87 29.12 29.25 29.36 29.46 29.67 IOUT(mA) 256.2 274.0 291.7 299.0 305.5 310.9 323.4 POUT(W) 7.31 7.91 8.49 8.75 8.97 9.16 9.60 Effi. 79.30% 79.10% 78.00% 77.46% 76.79% 75.26% 73.19% 业务电话:400-033-6518 www.linkage66.com -5- E-mail:hzg547@163.com 深圳市钲铭科电子有限公司 GOSTON ELECTRONICS CO.,LTD SM7301 高功率因数 LED 驱动芯片 QOQT-IWV1.0 80.00% Effi. vs Vin 79.00% 78.00% 77.00% 76.00% 75.00% 74.00% 73.00% 72.00% 175 190 210 220 230 240 265 输入 175V~265V 电压范围内,输出平均效率:77.01% IOUT vs Vin 330.0 320.0 310.0 300.0 290.0 280.0 270.0 260.0 250.0 175 190 210 220 230 240 输入 175V~265V 电压范围内,输出恒流精度:±11.10%  方案 2:功率因数小于 0.9,恒流精度±5%的系统 F1 1A R4 2.2R//2.2R//4.7R Q1 BD1 KBP307 C1 104 U1 D1 BYV26C C2 NC L1 R1 510K C3 10uF/400V R2 2.2K//2.2K C4 1uF R3 62K J1 短接 实测数据 VIN(VAC) PF PIN(W) VOUT(V) IOUT(mA) POUT(W) 175V/50HZ 0.8112 12.82 38.60 286.2 11.05 190V/50HZ 0.7966 13.36 38.80 291.9 11.33 210V/50HZ 0.7742 13.75 39.00 298.6 11.65 220V/50HZ 0.7664 13.96 39.10 301.2 11.78 230V/50HZ 0.7547 14.18 39.00 304.3 11.87 240V/50HZ 0.7463 14.44 39.20 307.4 12.05 265V/50HZ 0.7287 14.98 39.50 312.8 12.36 265 2N60 SM7301 2.2mH Effi. 86.20% 84.80% 84.73% 84.39% 83.71% 83.45% 82.51% 业务电话:400-033-6518 www.linkage66.com -6- E-mail:hzg547@163.com 深圳市钲铭科电子有限公司 GOSTON ELECTRONICS CO.,LTD SM7301 高功率因数 LED 驱动芯片 QOQT-IWV1.0 输入 175V~265V 电压范围内,输出平均效率:84.26% 输入 175V~265V 电压范围内,输出恒流精度:±4.45% 业务电话:400-033-6518 www.linkage66.com -7- E-mail:hzg547@163.com 深圳市钲铭科电子有限公司 GOSTON ELECTRONICS CO.,LTD 封装形式 SOP8: SM7301 高功率因数 LED 驱动芯片 QOQT-IWV1.0 业务电话:400-033-6518 www.linkage66.com -8- E-mail:hzg547@163.com
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