【FS201-恒压恒流灯带电源方案】输出二极管短路保护、高集成度、低待机功耗、绿色节能

产品背景

随着人们生活品质的提高，LED灯带的应用越来越广泛。而灯带电源的作用显得尤为关键，它为灯带提供了源源不断的稳定电力，确保了灯光的持久璀璨。然而，市面上众多电源产品中，不少却存在着以下问题：

1、灯带闪烁：

不良问题：市面上很多电源当连接的LED灯带功率过大时，灯带会出现闪烁，一般情况下会认为是驱动电源有问题，而实际是驱动电源功率不足或OCP保护点误差问题，从而导致电源进入OCP保护状态。

解决方案：FS201很完美解决了因负载功率过大而出现灯闪的现象。正常功率的LED灯带时，驱动电源为恒定电压输出；当LED灯带功率过大时，驱动电源会进入恒流状态，随着LED灯带电流增大，LED灯电压会逐渐下降，避免因功率过大造成电源温度过高损坏情况。

2、输出二极管短路造成电源炸机：

不良问题：生产工艺连锡，测试时操作不当，输出二极管质量问题等情况造成输出二极管短路出现的电源炸机。

解决方案：芯片FS201集成输出二极管短路保护功能，当芯片检测到触发保护并关断GATE，系统处于锁定状态，直到VDD降到UVLOON以下系统才能重新启动。

 

FS201芯片介绍

1、FS201芯片特点

FS201是一款高集成度、低待机功耗的CCM+PFM混合电流模式 PWM 控制器。芯片内集成恒流控制技术，可支持断续模式和连续模式工作，适用于恒压恒流输出隔离型电源应用中。在FS201中，PWM开关频率固定为65KHz。在轻载和空载条件下，该IC启动间歇模式从而降低开关频率，实现低于75mW的待机功率。

• 恒流恒压：±3%恒流CC精度调节，±1%恒压CV精度调节
• 输出二极管短路保护
• 待机功耗小于75mW
• CCM+PFM控制模式
• 极低的启动电流(大约3μA)
• 内建同步斜坡补偿，消除次谐波震荡
• 内建频率抖动功能，降低EMI
• SOT23-6L封装

 

2、PIN脚描述

管脚排列

 

 

 

 

 

 

管脚描述

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3、产品应用

LED电源、适配器、充电器、电动工具电源、打印机电源、仪器仪表、医疗设备、液晶显示器、安防监控LED灯带、电脑机箱、数码产品

 

LED灯带电源方案介绍

一、DEMO实图和PCB板图

 

 

 

 

 

 

二、应用原理

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1、恒流恒压控制技术 

FS201通过识别启动之初 CC/CV引脚的阻抗来决定系统工作模式。

当CC/CV引脚连接电容时（10nF-100nF），FS201工作在恒流恒压输出模式下；当CC/CV管脚悬空时，芯片工作在恒压输出模式下。其恒流输出公式如下：

其中N为初级绕组和次级绕组的匝数比，RCS为峰值限流电阻，VCC_REF为恒流输出基准电压。

 

2、输出二级管短路保护

当发生输出二级管短路时，在初级MOS导通时，由于输出二级管短路，此时对于整个系统而言，相当于正激工作，次级能量无法通过输出二级管放掉，整个能量全部在变压器中，所以在前端开启时，CS电压很高，系统通过在LEB时间结束后采样CS电压进行比较。如果CS电压高于触发电压（1.8V）并且持续8个周期，就会触发输出二级管短路保护。

 

三、实测数据

1、恒压输出负载调整率、线性调整率

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2、恒流输出时负载调整率、线性调整率

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3、效率测试

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4、电压纹波

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5、保护功能：输出二极管短路保护、过流保护、短路保护

• 输出二极管短路保护

通电过程中短路输出二极管，会进入保护状态；当我们还原回去，输出会恢复并可带载

 

 

 

 

 

 

 

 

• 过流保护：

 

 

 

 

 

 

 

• 短路保护：

 

 

 

 

 

 

6、关键器件温度测试

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

久宇盛电子成立于2015年，一直专注于电子元器件行业，是欧创芯和启臣微的一级代理商，涵盖了AC-DC电源芯片、SR同步整流、DC-DC、MOS等产品。同时还提供高效率、高密度电源管理芯片方案。