M8831是一款高精度降壓型LED恆流驅動晶片。 晶片工作在電感電流臨界連續模式， 適用於85Vac~265Vac全範圍輸入電壓的非隔離降壓型LED恆流電源。M8831具有多種保護功能以加強系統可靠性，包括開路保護、短路保護、欠壓保護等，無需輔助繞組檢測和供電，只需要很少的外圍元件，即可實現優異的恆流特性，極大地節約了系統成本和體積。M8831晶片內部整合500V功率開關，採用專利的 驅動和電流檢測方式，晶片的工作電流極低。
方法/步驟
特點
1.電感電流臨界連續模式
2.內部整合 500V 功率管
3.無需輔助繞組檢測和供電
4.晶片超低工作電流
5.寬輸入電壓
6.±3% LED 輸出電流精度
7.LED 開路保護
8.LED 短路保護
9.SEN 電阻短路保護
10.晶片供電欠壓保護
11.過熱調節功能
12.採用 SOP-8 封裝
典型應用
管腳描述
極限引數(注1)
符號 參 數 引數範圍 單 位
IDD_MAX VDD引腳最大電源電流 5 mA
DRAIN 內部高壓功率管漏極到源極峰值電壓 -0.3~500 V
SEN 電流取樣端 -0.3~6 V
ROVP 開路保護電壓調節端 -0.3~6 V
PDMAX 功耗(注2) 0.45 W
θJA PN接面到環境的熱阻 145 ℃/W
TJ 工作結溫範圍 -40 to 150 ℃
TSTG 儲存溫度範圍 -55 to 150 ℃
ESD (注3) 2 KV
注 1：最大極限值是指超出該工作範圍，晶片有可能損壞。推薦工作範圍是指在該範圍內，器件功能正常，但並不完全保證滿足個別性能指標。電氣引數定義了器件在工作範圍內並且在保證特定效能指標的測試條件下的直流和交流電引數規 範。對於未給定上下限值的引數，該規範不予保證其精度，但其典型值合理反映了器件效能。
注 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或是極限範圍給出的數字中比較低的那個值。
注 3：人體模型，100pF電容通過1.5KΩ電阻放電。
推薦工作範圍
內部結構框圖
應用資訊
M8831 是一款專用於LED照明的恆流驅動晶片， 應用於非隔離降壓型LED驅動電源。採用專利的恆流架構和控制方法，晶片內部整合500V功率開 關，只需要極少的外圍元件就可以達到優異的恆流特性。而且無需輔助繞組供電和檢測，系統成本極低。
啟動
系統上電後，母線電壓通過啟動電阻對VDD電容充 電，當VD 電壓達到晶片開啟閾值時，晶片內部控 制電路開始工作。M8831 內建17V穩壓管，用於鉗位VDD電壓。晶片正常工作時，需要的VDD電流極 低，所以無需輔助繞組供電。
恆流控制，輸出電流設定
晶片逐週期檢測電感的峰值電流，SE 端連線到內 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SEN電壓達到內部檢測閾值時，功率管關斷。
儲能電感
M8831 工作在電感電流臨界模式，當功率管導通 時，流過儲能電感的電流從零開始上升，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，晶片內部邏 輯再次將功率管開通。
M8831的系統工作頻 率和輸入電壓成正比關係，設定M8831系統工作頻率時，選擇在輸入電壓最低時設定系統的最低 工作頻率，而當輸入電壓最高時，系統的工作頻 率也最高。
M8831設定了系統的最小退磁時間和最大退磁時間，分別為4.5us和240us。由 tOFF的計算公式可知，如果電感量很小時，tOFF很可能會小於晶片的 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又可能會超出晶片的最大退磁時間，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。
過壓保護電阻設定
開路保護電壓可以通過ROVP引腳電阻來設定， ROVP引腳電壓為0.5V。
當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。
保護功能
M8831內建多種保護功能，包括LED開路/短路保護，SEN電阻短路保護，欠壓保護，晶片溫度過熱調節等。當輸出LED開路時，系統會觸發過壓保護邏輯並停止開關工作。
當LED短路時，系統工作在5KHz低頻，SEN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SEN取樣電阻短路或者變壓器飽和， 晶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。
系統進入保護狀態後，VDD電壓開始下降；當VDD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
M8831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。 晶片內部設定過熱調節溫度點為150℃。
PCB 設計
在設計M8831PCB時，需要遵循以下指南：
旁路電容
VDD的旁路電容需要緊靠晶片VDD和GND引腳。
ROVP電阻
開路保護電壓設定電阻需要儘量靠近晶片ROVP引腳。
地線
電流取樣電阻的功率地線儘可能短，且要和晶片 的地線及其它小訊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、續流二極體、輸出電容的環路面積，以減小EMI輻射。
NC引腳
NC引腳必須懸空以保證晶片引腳間距離滿足爬電距離
DRAIN引腳
增加DRAIN引腳的鋪銅面積以提高晶片散熱。
應用
LED蠟燭燈
LED球泡燈
其它LED照明