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廣州華微電子有限公司

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非隔離恒流電源驅動-HW8430

    商品詳情

簡介

HW8430是一款高精度降壓型LED恒流驅動芯片。芯片工作在電感電流臨界連續模式,適用于85Vac~265Vac全范圍輸入電壓的非隔離降壓型LED恒流電源。

HW8430芯片內部集成500V功率開關,采用專利的驅動和電流檢測方式,芯片的工作電流極低,無需輔助繞組檢測和供電,只需要很少的外圍元件,即可實現優異的恒流特性,極大的節約了系統成本和體積。

HW8430芯片內帶有高精度的電流采樣電路,同時采用了專利的恒流控制技術,實現高精度的LED恒流輸出和優異的線電壓調整率。芯片工作在電感電流臨界模式,輸出電流不隨電感量和LED工作電壓的變化而變化,實現優異的負載調整率。

HW8430具有多重保護功能,包括LED開路/短路保護,CS電阻短路保護,欠壓保護,芯片溫度過熱調節等。

特點

2  電感電流臨界連續模式

2  內部集成500V功率管

2  無需輔助繞組檢測和供電

2  芯片超低工作電流

2  寬輸入電壓

2  ±5% LED 輸出電流精度

2  LED開路保護

2  LED短路保護

2  CS電阻短路保護

2  芯片供電欠壓保護

2  過熱調節功能

2  采用SOP-8封裝

應用領域

2  LED球泡燈、蠟燭燈

2  其它LED照明



典型應用

HW8430典型應用原理圖

 

采購信息

定購型號

封裝

溫度范圍

包裝形式

打印

HW8430A

SOP8

-40 ℃ 105 ℃

編帶

3,000 /

HW8430A

ZYWWXXX

HW8430B

SOP8

-40 ℃ 105 ℃

編帶

3,000 /

HW8430B

ZYWWXXX

HW8430C

SOP8

-40 ℃ 105 ℃

編帶

3,000 /

HW8430C

ZYWWXXX

管腳封裝及定義

 

極限參數(1)

符號

參數

參數范圍

單位

ICC_MAX

VCC引腳最大電源電流

5

mA

VDRAIN

內部高壓功率管漏極到源極峰值電壓

-0.3~500

V

VCS

電流采樣端

-0.3~6

V

VROVP

開路保護電壓調節端

-0.3~6

V

PDMAX

功耗(2)

0.45

W

θJA

PN結到環境的熱阻

145

℃/W

TJ

工作結溫范圍

-40 to 150

Tstg

儲存溫度范圍

-55 to 150

ESD (3)

2

KV

1:最大極限值是指超出該工作范圍,芯片有可能損壞。推薦工作范圍是指在該范圍內,器件功能正常,但并不完全保證滿足個別性能指標。電氣參數定義了器件在工作范圍內并且在保證特定性能指標的測試條件下的直流和交流電參數規范。對于未給定上下限值的參數,該規范不予保證其精度,但其典型值合理反映了器件性能。

2:溫度升高最大功耗一定會減小,這也是由TJMAX, θJA,和環境溫度TA所決定的。最大允許功耗為PDMAX = (TJMAX - TA)/ θJA或是極限范圍給出的數字中比較低的那個值。

3:人體模型,100pF電容通過1.5KΩ電阻放

推薦工作范圍

芯片型號

參數

參數范圍

單位

HW8430A

輸出LED電流@ Vout=100V(輸入電壓176V265V)

120

mA

輸出LED電流@ Vout=54V(輸入電壓176V265V)

220

mA

HW8430B

輸出LED電流@ Vout=120V(輸入電壓176V265V)

150

mA

輸出LED電流@ Vout=80V(輸入電壓176V265V)

220

mA

HW8430C

輸出LED電流@ Vout=120V(輸入電壓176V265V)

220

mA

輸出LED電流@ Vout=80V(輸入電壓176V265V)

300

mA

VO

最小負載電壓

15

V

電氣參數(4, 5) (無特別說明情況下,VCC =16V, TA =25

符號

描述

條件

最小值

典型值

最大值

單位

電源電壓

VCC_CLAMP

VCC 鉗位電壓

ICC=1mA

17.8

V

VCC_ON

VCC 啟動電壓

VCC 上升

14.8

V

VCC_UVLO

VCC欠壓保護閾值

VCC 下降

9

V

IST

VCC啟動電流

VCC= VCC-ON - 1V

120

180

uA

IOP

VCC工作電流

FOP=70KHz

100

150

uA

電流采樣

VCS_TH

電流檢測閾值

388

400

412

mV

VCS_SHORT

短路時電流檢測閾值

輸出短路

200

mV

TLEB

前沿消隱時間

350

ns

TDELAY

芯片關斷延遲

200

ns

內部時間控制

TOFF_MIN

最小退磁時間

1.0

us

TOFF_MAX

最大退磁時間

240

us

TON_MAX

最大開通時間

40

us

VROVP

ROVP引腳電壓

0.5

V

功率管

RDS_ON

功率管導通阻抗

HW8430A

VGS=10V/IDS=0.5A

10

Ω

HW8430B

VGS=10V/IDS=0.5A

8

Ω

HW8430C

VGS=10V/IDS=0.5A

2.5

Ω

BVDSS

功率管的擊穿電壓

VGS=0V/IDS=250uA

500

V

IDSS

功率管漏電流

VGS=0V/VDS=500V

1

uA

過熱調節

TREG

過熱調節溫度

150

4:典型參數值為25?C下測得的參數標準。

5:規格書的最小、最大規范范圍由測試保證,典型值由設計、測試或統計分析保證。

內部結構框圖

 

應用信息


HW8430是一款專用于LED照明的恒流驅動芯片,應用于非隔離降壓型LED驅動電源。采用專利的恒流架構和控制方法,芯片內部集成500V功率開關,只需要極少的外圍組件就可以達到優異的恒流特性。而且無需輔助繞組供電和檢測,系統成本極低。

啟動

系統上電后,母線電壓通過啟動電阻對VCC電容充電,當VCC電壓達到芯片開啟閾值時,芯片內部控制電路開始工作。HW8430內置17V穩壓管,用于鉗位VCC電壓。芯片正常工作時,需要的VCC電流極低,所以無需輔助繞組供電。

恒流控制,輸出電流設置

芯片逐周期檢測電感的峰值電流,CS 端連接到內部的峰值電流比較器的輸入端,與內部400mV閾值電壓進行比較,當CS電壓達到內部檢測閾值時,功率管關斷。

電感峰值電流的計算公式為:

 

其中,RCS為電流采樣電阻阻值。

CS比較器的輸出還包括一個350ns前沿消隱時間。

LED輸出電流計算公式為:

 

 

其中, IPK是電感的峰值電流。

儲能電感

HW8430工作在電感電流臨界連續模式,當功率管導通時,流過儲能電感的電流從零開始上升,導通時間為:

 

  

其中,L是電感量;IPK 是電感電流的峰值;VIN是經整流后的母線電壓;VLED是輸出LED上的電壓。

當功率管關斷時,流過儲能電感的電流從峰值開始往下降,當電感電流下降到零時,芯片內部邏輯再次將功率管開通。功率管的關斷時間為:

 

儲能電感的計算公式為:

 

   

其中,f為系統工作頻率。HW8430的系統工作頻率和輸入電壓成正比關系,設置HW8430系統工作頻率時,選擇在輸入電壓最低時設置系統的最低工作頻率,而當輸入電壓最高時,系統的工作頻率也最高。

HW8430設置了系統的最小退磁時間和最大退磁時間,分別為4.5us240us。由tOFF的計算公式可知,如果電感量很小時,tOFF很可能會小于芯片的最小退磁時間,系統就會進入電感電流斷續模式,LED輸出電流會背離設計值;而當電感量很大時,tOFF又可能會超出芯片的最大退磁時間,這時系統就會進入電感電流連續模式,輸出LED電流同樣也會背離設計值。所以選擇合適的電感值很重要。

過壓保護電阻設置

開路保護電壓可以通過ROVP引腳電阻來設置,ROVP引腳電壓為0.5V。

LED開路時,輸出電壓逐漸上升,退磁時間變短。因此可以根據需要設定的開路保護電壓,來計算退磁時間Tovp。

 

 

其中,VcsCS關斷閾值(400mV

      Vovp是需要設定的過壓保護點

然后根據Tovp時間來計算Rovp的電阻值,公式如下:

 

 

保護功能

HW8430內置多種保護功能,包括LED開路/短路保護,CS電阻短路保護,VCC欠壓保護,芯片溫度過熱調節等。當輸出LED開路時,系統會觸發過壓保護邏輯并停止開關工作。

LED短路時,系統工作在5KHz低頻,CS關斷閾值降低到200mV,所以功耗很低。當有些異常的情況發生時,比如CS采樣電阻短路或者變壓器飽和,芯片內部的快速探測電路會觸發保護邏輯,系統馬上停止開關工作。

系統進入保護狀態后,VCC電壓開始下降;當VCC到達欠壓保護閾值時,系統將重啟。同時系統不斷的檢測負載狀態,如果故障解除,系統會重新開始正常工作。

過溫調節功能

HW8430具有過熱調節功能,在驅動電源過熱時逐漸減小輸出電流,從而控制輸出功率和溫升,使電源溫度保持在設定值,以提高系統的可靠性。芯片內部設定過熱調節溫度點為150℃。

PCB設計

旁路電容:VCC的旁路電容需要緊靠芯片VCCGND引腳。

ROVP電阻:開路保護電阻需要盡量靠近芯片ROVP引腳。

地線:電流采樣電阻的功率地線盡可能短,且要和芯片的地線及其它小信號的地線分頭接到母線電容的地端。

功率環路的面積: 減小功率環路的面積,如功率電感、功率管、母線電容的環路面積,以及功率電感、續流二極管、輸出電容的環路面積,以減小EMI輻射。

NC引腳: NC引腳內部無連接,建議將其接到芯片地(Pin1),加強ROVP Pin抗干擾能力。

DRAIN引腳: 增加DRAIN引腳的鋪銅面積以提高芯片散熱。    


封裝信息

 

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