使用说明
CL1501是一款高精度降压型LED恒流驱动芯片,集成了500V功率管。CL1501工作在电感电流临界模式(TM),采用峰值电流检测方式,无需辅助绕组供电,可以实现很少的外围元件,系统具有低成本优势。
一:芯片启动
芯片通过母线经过启动电阻给稳压电容充电,拉高VDD电压。当VDD电压上升至芯片退出UVLO模式之后,芯片启动完成。CL1501内置了17V的稳压电路,用于钳位VDD电位。CL1501工作电流很小,无需辅助绕组供电。
二:恒流工作
CL1501工作于电感电流临界模式(TM),峰值电流检测电路在经过350ns的前沿消隐时间后检测CS端的电压,当CS端电压峰值高于400mV阈值时,CL1501将关断功率管。
电感峰值电流计算公式为:
Ipeak = (400/Rcs)mA
其中,IPEAK为电感峰值电流,RCS为电流采样电阻。
LED电流公式为:
Iled = (Ipeak / 2)
其中,ILED为LED电流。
三:储能电感
CL1501工作在电感电流临界模式(TM),所以在功率管开启时,电感电流上升。功率管开启时间公式为:
Ton = (L*Ipeak)/(Vin – Vled)
其中,VIN为系统经过整流桥后的输入电压;L系统工作电感;VLED为LED灯上的工作压降。在功率管关断时,电感电流开始下降。功率管关断时间公式为:
Toff = (L*Ipeak) / Vled
储能电感选取值为:
L = [Vled * (Vin – Vled)] / (F * Ipeak * Vin)
CL1501内部设置了功率管的最小关断时间和最大关断时间,分别为4.5us和240us。如果储能电感的感值很小,tOFF会小于最小关断时间,系统将会进入电感电流断续模式(DCM),LED输出电流将比设计值偏小;如果储能电感值很大,tOFF会大于最大关断时间,系统将会进入电感电流连续模式(CCM),LED输出电流将比设计值偏大,所以在系统设计时请额外注意。
四:欠压锁定(UVLO)
内部的UVLO电路会检测VDD引脚电压,CL1501进入和退出UVLO的电压被固定为9V和14V。
五:输出LED过压保护
CL1501设置了ROVP脚位在正常工作时的电压为0.5V,输出LED的过压保护功能可以通过设置ROVP脚对地的电阻阻值实现。
Rovp = 15*[(L*Vcs_th)/(Rcs*Vovp)]*1000000 (KΩ)
其中,ROVP为ROVP脚到地之间的电阻,RCS为CS脚到地的电流检测电阻,VCS_TH为CS脚的电流检测阈值电压,VOVP为输出LED保护电压。
六:过温调节功能
在芯片温度过高时,芯片将减小输出电流,达到控制输出功率和温升的目的,使芯片温度保持在设定值,以提高芯片可靠性。
七:保护控制
良好的电源系统的可靠性是由其丰富的保护功能实现的,比如:
在LED开路时,会触发输出过压保护逻辑并停止开关动作。
在LED短路时,系统会工作在5kHz,CS关断阈值限定为200mV。
电流检测电阻RCS短路或者变压器饱和时,CL1501将会触发保护逻辑并停止开关动作。
系统在进入保护状态后,VDD电压开始降低,达到UVLO后,系统重启。当故障解除时,系统重新开始正常工作。
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