TP8301 datasheet(5/6 Pages) TPOWER

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TP8301

高功率因数的原边反馈 LED 恒流驱动芯片

V1.1

Shenzhen TPOWER Semiconductor

其中，V

REF 为输出平均电流基准电压，

典型值为 300mV。

因此，LED 输出平均电流可以表示为：

�� =

��

从上式可知，LED 输出平均电流由变压器匝比，CS 电阻

和芯片内部的 300mV 基准电压决定，对变压器的电感量

不敏感。

有源功率因数校正

TP8301 工作在功率管恒定导通时间模式下，可以实现很

高的功率因数。变压器初级绕组的峰值电流可由以下公

式表示：

��_�� =

��

× ��

其中，V

IN 为输入线电压，是一正弦波形；TON 为功率管

导通时间；L

P 变压器初级绕组电感量。由于 TON 和 LP 为

恒定值，则变压器初级绕组的峰值电流跟随输入线电压

的变化而变化，也呈现为一正弦波形。同时，输入平均

电流呈现为一准正弦波形，因此系统可以实现很高的功

率因数和很低输入电流总谐波失真。

TP8301 的恒定导通时间通过芯片内部的误差放大器和

芯片外部 COMP 脚的电容来实现。为了实现高功率因数

和系统的环路稳定，C

COMP 电容建议设定为 2.2uF~4.7uF。

在 COMP 脚并联一个 10pF~100pF 的电容能有效的抑制

COMP 脚的高频噪声。

准谐振开关

TP8301 工作在准谐振开关模式，功率管处于谷底零电流

导通，可以实现很低的开关损耗。功率管的漏极电压通

过变压器辅助绕组采样，并经由电阻分压来被 ZCD 脚检

测。在功率管关断期间，变压器次级绕组的电流从峰值

开始下降。当次级绕组的电流下降至零时，功率管的漏

极电压开始进行准谐振，当漏极电压谐振至谷底时，功

率管重新开始导通。因此，功率管导通时的漏源电压最

小且漏源电流为零，故能实现很低的开关损耗。

保护功能

TP8301 集成了多种保护功能，以保证系统的稳定和可靠。

包括 VCC 供电过压保护，VCC 供电欠压保护，LED 开

路、短路保护，芯片过温保护和变压器初级绕组电流逐

周期限流等。

LED开路保护

当 LED 开路发生时，系统会仍然对输出电容进行充电，

则输出电压会逐渐上升，此时变压器辅助绕组电压、VCC

电压和 ZCD 脚电压也跟随上升。当 VCC 电压上升到 VCC

过压保护电压阈值或 ZCD 电压在最小关断时间之后上升

到 ZCD 过压保护电压阈值时，则会触发芯片的保护逻辑

并锁死，系统马上停止工作。通过设定变压器辅助绕组

的分压电阻比例可以设定 LED 输出开路时的开路电压：

��_�� = ��_�� ×

��+��

��

��_�� ≤ ��_�� ×

��

其中，N

A 是变压器辅助绕组匝数；VVCC_OVP 为 VCC 过压

保护电压；R

ZCDH, RZCDL 为变压器辅助绕组的上下分压电

阻；V

ZCD_OVP 为 ZCD 过压保护电压阈值。

调整 R

ZCDH 的阻值，

可以对系统的线电压补偿功能进行微

调。当 LED 输出电流随输入电压的增大而增大时，减小

RZCDH 的阻值；反之，则增大 RZCDH 的阻值。RZCDH 的取

值建议为 100

kΩ~1MΩ。

LED短路保护

当 LED 短路发生时，LED 输出电压很小，变压器辅助绕

组的电压也很小，并不能进行谷底检测，则功率管在最

大关断时间后再重新导通。当 TP8301 连续 128 次检测

到功率管在最大关断时间后导通，则会触发芯片的保护

逻辑并锁死，系统马上停止工作。

逐周期限流

当 LED 短路或者变压器饱和等异常情况发生时，变压器

初级绕组会面临很大的峰值电流。为了保护功率管、变

压器和输出二极管等免受损坏，TP8301 对变压器初级绕

组进行逐周期限流。当 CS 电压超过逐周期限流电压阈值

时，功率管马上关断，直到下一开关周期才重新导通。

过温保护

TP8301 具有过温保护功能从而能避免芯片高温损坏。当

芯片的结温达到 150℃时，系统会立即停止工作，并一直

保持关断状态直到芯片的结温下降到 125℃。

一旦系统进入锁死状态时，系统将进入自动重启动模式。

在系统完成自动重启动后，如果异常情况依然存在，则

系统会工作在打嗝模式，直到异常情况解除。

PCB 布局

TP8301在进行PCB布局时，建议按以下规则进行：

走线

1. 辅助绕组地先与VCC电容地连接，再与芯片地连接。

2. ZCD、COMP等信号地与芯片地连接，走线越短越好。

3. 芯片地与CS电阻地连接后再与输入电容地连接，且走

线越短越好。

4. ZCD为弱信号，ZCD电阻应尽量靠近ZCD脚，并远离

干扰源。

5. 功率管的漏极为主要干扰源，走线越短越好。

6. VCC电容应尽量紧靠芯片的VCC脚和GND脚。

功率环路面积

功率环路的面积应当尽可能的小，例如变压器初级绕组、

功率管、CS电阻、输入电容组成的电流环路面积和次级

绕组、输出二极管、输出电容组成的电流环路面积。这

样可以改善系统的EMI特性。

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