PDF《COOLED》

AC LED 驱动芯片 低成本,高效率,高功率因数,低谐波,可控硅调光,模拟调光 容易使用,交流直接驱动,

4 段,恒光通控制 数据手册 上海酷蓝电子科技有限公司.

ACDrv2.2 数据手册

1 COOLED www.cooled.com.cn RoHS REACH ACDrv2.2 AC LED 驱动芯片 特点: 直接接交流电驱动LED 功率设置可调 恒光通控制补偿 兼容不同Vf值LED 单颗芯片最大75W功率 恒流精度 2% 高效率,大于90% 高功率因数, 超过0.98 低THD, 12% THD 典型值 (4 段时) 菊花链配置,支持多颗芯片级联,允 许更多段工作方式 支持AC100V/220V 输入电压 支持50/60 Hz 兼容不同种类TRIAC调光(前切/后切 方式 ) 支持模拟方式无级调光 过电压保护 过温保护 外围元件少 小型TSSOP14封装 应用: LED 防爆灯 LED 路灯 LED 投光灯 LED工矿灯 描述: ACDrv2.2是为交流直接驱动LED而 设计,具有创新的结构.ACDrv2.2去除了 电解电容和变压器这些是LED灯具寿命瓶颈 的元件.ACDrv2.2为LED照明提供了一种 理想的驱动器,低成本、小体积、性能稳 定、长寿命. ACDrv2.2在单芯片中集成了所有必 要的器件,由交流电直接驱动. 利用外部电 阻,四段的LED电流可以分别进行设置,提 高了LED的利用率和改善了THD. 采用外部MOS管,单芯片可以控制 功率达到75W. 内置恒光通控制,补偿因输入电压 变化引起的光通输出变化. 基于ACDrv2.2的驱动器有着理想的 电源参数,如功率因数、效率、THD、 EMI. 基于ACDrv2.2的驱动器兼容不同品 牌的可控硅调光器,并且支持0-10V模拟直 接无级调光. 型号 封装 付运 ACDrv2.2-C ACDrv2.2-D TSSOP14 编带 3K每盘 全测试裸片 晶圆 订购信息 上海酷蓝电子科技有限公司. ACDrv2.2 数据手册

2 COOLED 典型应用图 上海酷蓝电子科技有限公司. ACDrv2.2 数据手册

3 ACDrv2.2 AC LED 驱动芯片 1A/250V/2410 F1 AC_L AC_N R2 R3 R1 R6 C4 GND Q1 1N60 Q2 1N60 Q3 1N60 C1 VCC

1 Vsense

2 PWM

3 VREFO

4 VREFI

5 GND

6 S4

7 G4

11 G3

12 G2

13 G1

14 S1

10 S2

9 S3

8 U1 ACDrv2.1 TSSOP14 P1 Plug P2 Plug AC AC + - BD1 MB6S GND GND Q4-A 1N60 R4 GND R7 R8 R9 C5 GND R10 GND C2 LED2

1 串/4 并LED3

1 串/3 并LED1

2 串/4 并LED4

1 串/3 并MOV 30W路灯模组应用原理图 COOLED 操作原理 LED1,LED2,LED3,LED4 表示一组LED串或者高压HVLED,例如对于220V输入电压, LED1 LED2 LED3 LED4 可以为 Vf 70V HVLED. 内部的控制器可以动态适应不同正向电 压的LED串. 220V的交流输入线与整流桥相连,产生全波整流信号波形. LEDs 和 驱动芯片直接由整流后的AC电压供电. LED1 LED2 LED3 LED4 的电流由四个外部采样电阻R1~R4设置. 当整流后的电压从0V开始上升时,到达LED1的Vf值时,芯片内部的状态机控制电路会 打开第一段的LED串,通过控制MOS管的栅极电压,控制LED1的电流稳定在恒流状态 1.当整流后的电压继续上升达到LED1 Vf与LED2的Vf 的和时,芯片内部的状态机控制 电路会关闭第一段的MOS管,打开和控制第二段的MOS管,控制流经LED1 LED2的电 流稳定在恒流状态2.与此对应,随电压上升,内部控制逻辑关断第二段的MOS管,打 开并控制第三段的MOS管,随后流经LED1 LED2 LED3的电流稳定在恒流状态3. 当整流 后的电压继续沿上升沿上升,达到LED1 LED2 LED3 LED4的Vf和时, 控制逻辑会控制流 经LED1 LED2 LED3 LED4的电流稳定在恒流状态4. 芯片内部的控制电路会检测输入电压与流经每段LED的电流,据此来决定内部状态机的 运作.对LED的Vf正向电压的选择没有限制,但是总的LED串联电压需要小于并接近于 输入交流电压的峰值,对于220V电压,一般总串联电压控制在260V-270V为宜. G2 G3 G4 S1 S2 VREFO GND VCC G1 PWM Vsense S4 S3

1 2

3 4

5 6

7 14

13 12

11 10

9 8 VREFI 管脚描述 上海酷蓝电子科技有限公司. ACDrv2.2 数据手册

4 ACDrv2.2 AC LED 驱动芯片 ACDrv2.2 COOLED 序号 名称 类型 描述

1 VCC 电源 芯片的电源

2 VSENSE 输入 线电压检测脚, 利用电阻对整流后电压对地分压

3 PWM 输入 补偿控制输出,内部产生PWM控制信号,对VrefO 进行调制

4 VREFO 输出 参考电压输出脚 参考电压为1000mV

5 VREFI 输入 参考电压输入脚 S1-S4的电压跟随VREFI的电压. 模拟调光脚

6 GND 地 芯片的地

7 S4 输入 第四段电流反馈输入脚

8 S3 输入 第三段电流反馈输入脚

9 S2 输入 第二段电流反馈输入脚

10 S1 输入 第一段电流反馈输入脚

11 G4 输出 第四段LED电流控制输出脚

12 G3 输出 第三段LED电流控制输出脚

13 G2 输出 第二段LED电流控制输出脚

14 G1 输出 第一段LED电流控制输出脚 模块功能 UVLO: UVLO模块会监测VCC脚的电压,当VCC电压高于6.5V时,UVLO模块使能其他模块,芯 片开始工作.当VCC电压低于6V时,UVLO模块会关闭其他模块,以避免低电压状态时 控制逻辑的不稳定.芯片内部设计了4V的磁滞电压,以防止UVLO模块震荡. LDO : LDO模块产生内部控制逻辑和模拟电路所需的+5V电压.对于MOS管输出控制模块,输 出控制直接采用VCC脚上的电压,具备足够的输出能力,使输出可以兼容不同种类的外 部MOSFET.需要一个1uF的瓷片电容,放置在接近芯片的位置,以滤除AC线上的纹波 电压. 上海酷蓝电子科技有限公司. ACDrv2.2 数据手册

5 ACDrv2.2 AC LED 驱动芯片 COOLED VCC Timer & OVP PWM UVLO PWM Logic Vsense Reference State Machine PID Controller Output Driver G1 G2 G3 G4 GND S1 S2 S3 S4 Over Temperature Detector VCC VCC Clamp LDO UVLO 5V UVLO 5V VREFI Over Voltage Detector Zero Crossing Detector OVP detect OTP UVLO PWM UVLO VREFO 0.5V VCC 箝位: VCC电压被箝位在9V, 以防止VCC电压过高,损坏外部MOSFET.如果VCC电压低于 9V,箝位模块不限制VCC的电压.如果VCC电压高于9V,箝位模块开始消耗更多的电 流,和接在VCC上端的电阻一起,使VCC控制在9V. 电压检测与恒光通控制模块: 这个模块监测Vsense脚上的AC交流电压由电阻分压后的电压,与内部固定的参考电压 比较.输出随输入电压变化而占空比改变的PWM信号,对VrefO信号进行调制,产生与 输入电压负相关的控制信号,输入到控制单元.从而当输入电压升高时,补偿光通量变 大的趋势,从而达到恒定光通控制. 上海酷蓝电子科技有限公司. ACDrv2.2数据手册

6 ACDrv2.2 AC LED 驱动芯片 COOLED 过温检测: 这个模块监测芯片内部的温度,当温度高于130时,输出控制模块会关闭,从而关断LED 电流.当温度低于110度时,输出控制再次被使能.内部实现了20度的磁滞窗口,以防 止输出控制模块在过温点附近,反复地打开、关闭. 参考电压: 这个模块产生所有的内部参考电压,其中精密的1000mV输出到VREFO脚,精度为+- 3%.内部参考电压由内部带隙基准电路产生,不随着外部电压和温度的变化而波动. VERFI脚用来定义电流控制回路的调整电压,VREFI可以直接与VREFO分压后相连,设 置控制电压为0.5V.或者与外部0-10V调光信号电压经电阻分压相连,从而改变流经 LED的电流,达到调光的目的. 控制逻辑: 这个模块是驱动芯片的核心逻辑,控制逻辑分析输入的电流反馈信号、输入电压、过零 信号等,管理状态机去控制、切换不同的工作模式.控制逻辑根据不同分段的LED电流 和AC输入电压,设置外部MOSFET工作在打开、关断、线性恒流模式.流经LED的电流 由应用电路图中所示的电阻设定,这里设VREFI为500mV.为了使流经各颗LED的电流 保持近似相等,建议采取串并组合的方式连接LED. 第一个阶梯电流 I1=Vref/(R1+R2+R3+R4) 第二段阶梯电流 I2=Vref/(R2+R3+R4) 第三段阶梯电流 I3=Vref/(R3+R4) 第四段阶梯电流 I4=Vref/R4 输出驱动: 这个模块输出外部MOSFET的控制信号,MOSFET采用N沟道的高压MOS管例如 1N

60、2N60.外部MOS管应放置在接近芯片的位置以降低寄生电容与电感的影响.输 出驱动控制的电压大于10V,可以完全打开多种类型的MOSFET.动态输出驱动能力, 保证适配各种类型不同结电容的MOS管. 上海酷蓝电子科技有限公司. ACDrv2.2 数据手册

7 ACDrv2.2 AC LED 驱动芯片 COOLED 绝对最大使用条件 项目 数值 单位 S1 S2 S3 S4脚的电压

5 V G1 G2 G3 G4脚的电压

18 V VCC脚的电压

18 V VSENSE脚的电压

5 V PWM脚的电压

5 V VREFI 脚的电压

5 V 封装允许消耗功率 0.5 W 工作环境温度 -40-110 °C 直流特性参数 项目 条件 最小 典型 最大 单位 VCC 部分 VCC 箝位电压 -10%

9 +10% V 最大箝位电流 VCC=11

1 mA VCC UVLO 使能 -10% 6.5 +10% V UVLO 磁滞窗口 0.5 V 操作电流

300 uA PWM 部分 PWM 高电平门槛

2 V PWM 低电平门槛 0.8 V PWM 上拉电流

5 uA VREF 部分 VREFO 输出电压 @25C -2%

1 +2% V VREFO TC

100 ppm Vsense 部分 Vsense 高电平检测

2 V Vsense 磁滞窗口 0.5 V 电流检测部分(S1-S4) 检测受控电压 VREFI=0.5V 0.485 0.5 0.515 V 上海酷蓝电子科技有限公司. ACDrv2.2 数据手册

8 ACDrv2.2 AC LED 驱动芯片 COOLED 输出部分 (G1 C G4) 输出电压范围

0 VCC V 输出阻抗

200 ohm 保护部分 过温保护

130 °C 温度窗口

20 °C 封装 (TSSOP14) 上海酷蓝电子科技有限公司. ACDrv2.2数据手册

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