CS6581EP
發(fā)表于：2014-04-25 類別： [熱賣]
CS6581E P
高精度非隔離恒流 LED 驅(qū)動電路
本資料適用范圍：CS6581AEO/BEO/EO/DEO/EP/FEP
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1 概述
CS6581 是一款高精度的 LED 恒流控制芯片，應(yīng)用于非隔離的降壓型 LED 電源系
統(tǒng)，適合全范圍的交流電壓輸入或者 12V~500V 的直流電壓輸入；芯片內(nèi)置 500V 功率
MOS，只需很少的外圍器件即可實現(xiàn)很高的電流精度。芯片工作在電感電流臨界模式，
系統(tǒng)輸出電流不隨電感量和 LED 工作電壓的變化而變化，具有優(yōu)異的負載調(diào)整率；無需
輔助繞組供電，簡化設(shè)計，降低系統(tǒng)成本。
CS6581 集成專利的交流輸入電壓欠壓保護功能，在交流輸入電壓過低時系統(tǒng)自動進
入打嗝模式，防止在低輸入電壓時輸入電流過大而損壞系統(tǒng)。同時芯片還集成了多重保
護功能來加強系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，包括VCC欠壓保護，LED開路/短路保護，逐周期
限流以及過溫保護等，所有保護均具有自動重啟功能。
其特點如下：
● 邊界控制模式，可以提高效率
● 內(nèi)置 500V MOSFET
● 低工作電流（<1mA）
● UVLO 功能
● LED 開路/短路保護
● 逐周期限流
● 過溫保護
● 封裝形式：SOP8/DIP8 2 功能框圖與引腳說明
2. 1 功能框圖
圖 1 功能框圖
CS6581
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2. 2 功能描述
2.2.1 UVLO 功能
系統(tǒng)上電后，VCC電壓開始上升。當(dāng)VCC電壓上升到UVLO開啟電壓后，系統(tǒng)開始工
作，系統(tǒng)正常工作后，VCC電壓需要降低到UVLO關(guān)斷電壓以下，系統(tǒng)才會停止工作，實
現(xiàn)UVLO保護功能。
2.2.2 邊界控制模式
系統(tǒng)采用高端BUCK架構(gòu)，工作在臨界導(dǎo)通模式。MOSFET開啟，線電壓給電感充
電，電感電流線性上升，CS端采樣電阻采樣電感電流并將其轉(zhuǎn)換成采樣電壓VCS，當(dāng)VCS
達到內(nèi)部PWM比較器參考電壓 0.5V后，PWM比較器輸出高電平，RS觸發(fā)器 復(fù)位，
MOSFET關(guān)閉，電感中儲存的能量通過續(xù)流二極管和LED燈放電。RZCD1、RZCD2 連接
到電感兩端檢測電感兩端的電壓。當(dāng)電感電流放至為零時，電感兩端電壓由于寄生電阻
和電容的作用將逐漸將至零，RZCD1、和RZCD2 檢測電感兩端電壓的下降沿。當(dāng)ZCD
端檢測到該下降沿時，零電流檢測比較器輸出高電平，RS觸發(fā)器被置位，MOSFET打開，
完 成 一 個 工 作周期。在一個周期內(nèi)，電感電流峰值被PWM比 較 器 參 考電壓鉗位在
Vref/Rcs，電感電流為臨界連續(xù)模式，電感的平均電流——即LED輸出電流完全由以下公
式?jīng)Q定，與輸入電壓，輸出電壓，電感值無關(guān)，實現(xiàn)輸出恒流。
2.2.3 恒流控制
CS6581 采用電感峰值電流恒定的控制方式，LED 輸出電流通過以下公式計算：
/ 2 cs 2 /2/ CS R VRVII PK CS REF O = = =
其中：
VREF為環(huán)路反饋基準電壓（典型值為 0.5V）
RCS為電流采樣電阻
2.2.4 重啟計時器
CS6581 集成自動重啟功能，在 MOSFET 導(dǎo)通時，計時器開始記時。經(jīng)過 150us 后，
如果 ZCD 未能再次使 MOSFET 導(dǎo)通，重啟記時器將發(fā)出觸發(fā)信號，開啟 MOSFET，避
免芯片錯誤的停止工作。
2.2.5 最小關(guān)斷時間
CS6581 工作頻率隨著正弦波輸入電壓變化，為了限制系統(tǒng)最大工作頻率，具有良好
的 EMI 特性，芯片將系統(tǒng)的最小關(guān)斷時間設(shè)置為 4.5us。如下圖所示，當(dāng) MOSFET 關(guān)斷
時間小于 4.5us 時，ZCD 不會開啟 MOSFET。
ZCD
GATE
Toff>4.5us
圖 2 最小關(guān)斷時間
CS6581
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2.2.6 前沿消隱
由于存在寄生電容，MOSFET 在導(dǎo)通瞬間，會產(chǎn)生一個脈沖電流。CS6581 內(nèi)部集
成有前沿消隱功能，在 MOSFET 導(dǎo)通的瞬間，設(shè)計有 280ns 的前沿消隱時間，在這段時
間內(nèi)，電流比較器停止工作，避免脈沖電流讓電流比較器發(fā)生誤翻轉(zhuǎn)，如下圖所示：
VCS
t
TLEB=280ns
圖 3 前沿消隱
2.2.7 輸出過壓保護
輸出過壓保護功能可以避免輸出電壓過高而損壞器件。CS6581 利用監(jiān)測并聯(lián)在 兩
端的電阻 RZCD1 和 RZCD2 的分壓值實現(xiàn)輸出過壓保護功能。當(dāng) ZCD 電壓高于 5.5V 時，
芯片觸發(fā)過壓保護功能，關(guān)斷功率 MOSFET。Vcc 電壓會降到 UVLO 關(guān)斷電壓以下，系
統(tǒng)再次啟動，直到輸出過壓狀態(tài)被解除，系統(tǒng)才開始正常工作。輸出電壓過壓保護點通
過以下公式來設(shè)定：
1
1 2
_
( ) 5.5
ZCD
ZCD ZCD
OVP OUT R
R RV
V
+ ×
=
其中：
VOUT_OVP為輸出電壓過壓保護點。
2.2.8 過溫保護
為了避免溫度過高而損壞器件，CS6581 內(nèi)置過溫保護功能。當(dāng)溫度高于 160℃，過
溫保護模塊將關(guān)斷芯片并鎖定，直到 Vcc 降到欠壓保護關(guān)斷電壓，系統(tǒng)重啟。系統(tǒng)會不
斷檢測芯片溫度，當(dāng)溫度降到 130℃以下，系統(tǒng)重啟后才能正常工作。
2. 3 引腳排列圖
GND
VCCDRAIN
CS
DRAIN
ZCD
GATE
CS6581EP
CS
CS6581
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2. 3 引腳排列圖
GND
VCCDRAIN
CS
DRAIN
ZCD
GATE
CS6581EP
CS
1
2
3
4
BR1
MB6S
*
C1
6.8uF/400V
R1
100K
R2
100K
R3
56K
R7
1R6
R6
1R8
C2
2.2uF/25V
D1
ER1J
C3
2.2uF/250V
AC-L
AC-N
AC180V~265V
R4
36K
CS 8
CS 7
6 D
5 D G 4
VCC 3
ZCD 2
GND 1
CS6581EP R4
1M
LED+
LED-
原理圖
EE13
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2. 4 引腳說明與結(jié)構(gòu)原理圖
引腳 符 號 功 能 屬性 結(jié) 構(gòu) 原 理 圖
1 GND 地。 P
2 ZCD 零電流檢測 I
3 VCC 電源。 P
4 GATE 內(nèi)部高壓功率管的柵極 I
5,6 DRAIN 內(nèi)部高壓功率管的漏極 O
7,8 CS 原邊電感電流采樣端。 I
3 電特性
3. 1 極限參數(shù)（超過極限參數(shù)，芯片可能被損壞）
除非特別說明，Tamb= 25℃
參 數(shù) 名 稱 符 號 額 定 值 單 位
電源電壓 VCC -0.3~30 V
內(nèi)置高壓功率管漏端 VDRAIN -0.3~500 V
內(nèi)置高壓功率管漏端最大
工作電流
IDRAIN 0.5~4 A
低壓模擬端口（CS，ZCD） -0.3~7 V
功耗 PDMAX 0.45 W
熱阻 θJA 145 ℃/W
工作結(jié)溫 TJ 150 ℃
儲存溫度 TSTG -65~150 ℃
ESD（HBM 模型） 3.5 kV
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3. 2 電特性
除非特別說明，Tamb= 25℃
規(guī) 范 值
符 號 參 數(shù) 名 稱 測 試 條 件
最小 典型 最大
單位
輸入電源部分
VCC_CLAMP VCC鉗位電壓 Icc=5mA 12.3 V
UVLO_ON UVLO 開啟電壓 VCC上升 8.7 V
UVLO_OFF UVLO 關(guān)斷電壓 VCC下降 7.4 V
UVLO_HYS UVLO 遲滯電壓 1.3 V
ICC_OFF VCC關(guān)斷電流
VCC上升
VCC=10V 70 μA
IQ VCC靜態(tài)電流
VCC=10V 無開關(guān)動作
0.25 0.5 mA
ICC 工作電流 開關(guān)頻率 70kHz 0.5 1 mA
誤差放大器
VREF
電壓反饋
輸入閾值電壓
VCC=10V 592 500 508 mV
GEA 誤差放大器跨導(dǎo) 80 μA/V
VEA 誤差放大器電壓增益 400 V/V
零電流檢測
VZCDL ZCD 下降閾值 ZCD 下降 0.3 V
VZCDH ZCD 上升閾值 ZCD 上升 0.8 V
VZCD_OVP ZCD 過壓保護閾值 5.5 V
TOFF_MIN 最小關(guān)斷時間 4.5 μs
轉(zhuǎn)下頁
接上頁
規(guī) 范 值
符 號 參 數(shù) 名 稱 測 試 條 件
最小 典型 最大
單位
電流采樣
TLEB
電流采樣前沿
消隱時間
500 ns TDELAY 關(guān)斷延遲 120 250 ns 重啟計時器
TSTART 重啟計時器周期 150 300 μs
驅(qū)動部分
V(BR)dss
內(nèi)置 MOSFET 源漏電壓
VGS=0V，
ID=250uA 500 V
過溫保護
TSD 過溫關(guān)斷溫度 160 ℃
TSD_HYS 過溫關(guān)斷延遲 30 ℃
CS6581
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4 封裝尺寸與外形圖（單位：mm）
4. 1 CS6581AEO/BEO/EO/DEO
Symbol Min. Max. Symbol Min. Max.
A 1.350 1.750 E 3.800 4.000
A1 0.100 0.250 E1 5.800 6.200
A2 1.350 1.550 e 1.270 (BSC) b 0.330 0.510 L 0.400 1.270
c 0.170 0.250 θ 0° 8°
D 4.700 5.100
4. 2 CS6581EP/FEP
CS6581
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Symbol Min. Nom. Max. Symbol Min. Nom. Max.
A 3.60 3.80 4.00 c1 0.23 0.25 0.27
A1 0.51 - - D 9.05 9.25 9.45
A2 3.00 3.30 3.40 E1 6.15 6.35 6.55
A3 1.55 1.60 1.65 e 2.54BSC
b 0.44 - 0.53 eA 7.62BSC
b1 0.43 0.46 0.48 eB 7.62 - 9.30
B1 1.52BSC eC 0 - 0.84
c 0.24 - 0.32 L 3.00 - -
產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)或元素的名稱及含量
有毒有害物質(zhì)或元素
部件名稱 鉛
（Pb） 汞（Hg） 鎘（Cd）
六價鉻
（Cr +6）
多溴聯(lián)苯
（PBB） 多溴聯(lián)苯醚
（PBDE） 引線框 ○ ○ ○ ○ ○ ○
塑封樹脂 ○ ○ ○ ○ ○ ○
芯片 ○ ○ ○ ○ ○ ○
內(nèi)引線 ○ ○ ○ ○ ○ ○
裝片膠 ○ ○ ○ ○ ○ ○
說明
○：表示該有毒有害物質(zhì)的含量在SJ/T11363-2006標準的限量要求以下。
×：表示該有毒有害物質(zhì)的含量超出SJ/T11363-2006標準的限量要求。
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傳真：0760-87551407
5.聯(lián)系方式
免責(zé)聲明
1：以上設(shè)計參數(shù)僅供參考，實際產(chǎn)品性能需要根據(jù)實際情況分析。
2：由客戶的不合理設(shè)計導(dǎo)致的產(chǎn)品問題，我司概不負責(zé)。
