BP2831的替代芯片M8831

特点

1.电感电流临界连续模式

2.内部集成 500V 功率管

3.无需辅助绕组检测和供电

4.芯片超低工作电流

5.宽输入电压

6.±3% LED 输出电流精度

7.LED 开路保护

8.LED 短路保护

9.SEN 电阻短路保护

10.芯片供电欠压保护

11.过热调节功能

12.采用 SOP-8 封装

典型应用

管脚描述

极限参数(注1)

    符号                             参    数                        参数范围              单    位

IDD_MAX          VDD引脚最大电源电流                     5                      mA

DRAIN     内部高压功率管漏极到源极峰值电压     -0.3~500                 V

SEN                                电流采样端                     -0.3~6                    V

ROVP                       开路保护电压调节端              -0.3~6                    V

PDMAX                           功耗(注2)                          0.45                     W

θJA                        PN结到环境的热阻                       145                  ℃/W

TJ                                工作结温范围                     -40 to 150              ℃

TSTG                           储存温度范围                     -55 to 150               ℃ 

                                       ESD (注3)                               2                      KV

注 1：最大极限值是指超出该工作范围，芯片有可能损坏。推荐工作范围是指在该范围内，器件功能正常，但并不完全保证满足个别性能指标。电气参数定义了器件在工作范围内并且在保证特定性能指标的测试条件下的直流和交流电参数规 范。对于未给定上下限值的参数，该规范不予保证其精度，但其典型值合理反映了器件性能。

注 2：温度升高最大功耗一定会减小，这也是由TJMAX,θJA,和环境温度TA所决定的。最大允许功耗为PDMAX=(TJMAX-TA)/θJA或是极限范围给出的数字中比较低的那个值。

注 3：人体模型，100pF电容通过1.5KΩ电阻放电。

推荐工作范围

内部结构框图

应用信息

M8831 是一款专用于LED照明的恒流驱动芯片， 应用于非隔离降压型LED驱动电源。采用专利的恒流架构和控制方法，芯片内部集成500V功率开 关，只需要极少的外围组件就可以达到优异的恒流特性。而且无需辅助绕组供电和检测，系统成本极低。

启动

系统上电后，母线电压通过启动电阻对VDD电容充 电，当VD 电压达到芯片开启阈值时，芯片内部控 制电路开始工作。M8831 内置17V稳压管，用于钳位VDD电压。芯片正常工作时，需要的VDD电流极 低，所以无需辅助绕组供电。

恒流控制，输出电流设置

芯片逐周期检测电感的峰值电流，SE 端连接到内 部的峰值电流比较器的输入端，与内部400mV阈值电压进行比较，当SEN电压达到内部检测阈值时，功率管关断。

储能电感

M8831 工作在电感电流临界模式，当功率管导通 时，流过储能电感的电流从零开始上升，当功率管关断时，流过储能电感的电流从峰值开 始往下降，当电感电流下降到零时，芯片内部逻 辑再次将功率管开通。

M8831的系统工作频 率和输入电压成正比关系，设置M8831系统工作频率时，选择在输入电压最低时设置系统的最低 工作频率，而当输入电压最高时，系统的工作频 率也最高。

M8831设置了系统的最小退磁时间和最大退磁时间，分别为4.5us和240us。由 tOFF的计算公式可知，如果电感量很小时，tOFF很可能会小于芯片的 最小退磁时间，系统就会进入电感电流断续模式，LED输出电流会背离设计值；而当电感量很大时， tOFF又可能会超出芯片的最大退磁时间，这时系统 就会进入电感电流连续模式，输出LED电流同样 也会背离设计值。所以选择合适的电感值很重要。

过压保护电阻设置

开路保护电压可以通过ROVP引脚电阻来设置， ROVP引脚电压为0.5V。

当LED开路时，输出电压逐渐上升，退磁时间变短。因此可以根据需要设定的开路保护电压，来计算退磁时间Tovp。

保护功能

M8831内置多种保护功能，包括LED开路/短路保护，SEN电阻短路保护，欠压保护，芯片温度过热调节等。当输出LED开路时，系统会触发过压保护逻辑并停止开关工作。

当LED短路时，系统工作在5KHz低频，SEN关断阈 值降低到200mV，所以功耗很低。当有些异常的情 况发生时，比如SEN采样电阻短路或者变压器饱和， 芯片内部的快速探测电路会触发保护逻辑，系统马上停止开关工作。

系统进入保护状态后，VDD电压开始下降；当VDD到 达欠压保护阈值时，系统将重启。同时系统不断的检测负载状态，如果故障解除，系统会重新开始正常工作。

过温调节功能

M8831具有过热调节功能，在驱动电源过热时逐 渐减小输出电流，从而控制输出功率和温升，使 电源温度保持在设定值，以提高系统的可靠性。 芯片内部设定过热调节温度点为150℃。

PCB 设计 

在设计M8831PCB时，需要遵循以下指南：

旁路电容

VDD的旁路电容需要紧靠芯片VDD和GND引脚。 

ROVP电阻

开路保护电压设置电阻需要尽量靠近芯片ROVP引脚。

地线

电流采样电阻的功率地线尽可能短，且要和芯片 的地线及其它小信号的地线分头接到母线电容的 地端。

功率环路的面积

减小功率环路的面积，如功率电感、功率管、母线电容的环路面积，以及功率电感、续流二极管、输出电容的环路面积，以减小EMI辐射。

NC引脚

NC引脚必须悬空以保证芯片引脚间距离满足爬电距离

DRAIN引脚

增加DRAIN引脚的铺铜面积以提高芯片散热。

应用

LED蜡烛灯

LED球泡灯

其它LED照明