FM8101 FUMAN | Alldatasheet
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深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUPCO., LTD. FM8101(文件编号：S&CIC1650) 无启动电阻、 无 VCC 电容隔离反激式恒流驱动芯片 www.superchip.cn 第 1 页 共 8 页 Version 1.0 概述 FM8101是一款高精度隔离反激型的 LED 恒流控制芯片，芯片工作在电感电流断续模式，适用于 85VAC-265VAC 全 电压范围的隔离反激式 LED 照明应用。 FM8101 芯片内部集成 650V 功率开关，采用了高精度的采样、补偿电路和高压 JFET 供电技术，无需启动电阻和 VCC电容，无需辅助绕组供电和检测，实现高精度的 LED恒流输出和优异的线电压调整率，加之精准稳定的自适应 技术，使得系统外围十分简单，可在外围器件数量极少的条件下实现高精度的恒流控制，极大的节约了系统成本和 体积，并且能确保在批量生产时 LED电源参数的一致性。 FM8101具有多重保护功能，包括 LED 短路保护、开路保护、芯片温度过热调节功能等。 特点 无启动电阻、无 VCC 电容 无需辅助绕组供电和检测 宽电压范围输入 集成高压供电功能 输出电流精度±5% LED 短路保护 LED开路保护 芯片供电欠压保护 过热调节功能 采用 SOP-7 封装 隔离反激式 应用 LED 筒灯 LED蜡烛灯 LED 球泡灯 其它 LED 照明 订购信息 型号 封装形式 MOS电流 FM8101A SOP-7 0.5A FM8101B SOP-7 0.8A FM8101C SOP-7 1A FM8101D SOP-7 2A 引脚定义及说明 SOP7 管脚号 管脚名称 描述
1 ROVP 开路保护电压调节端，接电阻到地或悬空
2 GND 芯片地
3 NC 无连接
4 HV 高压启动脚
5,6 DRAIN 内部功率管 Drain 端
7 CS 电流采样脚，采样电阻接在 CS和 GND 端之间
深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUPCO., LTD. FM8101(文件编号：S&CIC1650) 无启动电阻、 无 VCC 电容隔离反激式恒流驱动芯片 www.superchip.cn 第 2 页 共 8 页 Version 1.0 典型应用电路 图 1：FM8101 典型应用电路 推荐工作范围(注 1) 注 1：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。 符号 参数 参数范围 单位 编号 FM8101A FM8101B FM8101C FM8101D POUT1 输出功率(输入电压 AC230V±15%) < 5 < 7 < 9 < 12 W POUT2 输出功率(输入电压 AC85V～265V) < 3 < 5 < 7 < 9 W FOP 系统工作频率 65-70 KHz VOR_MIN 初级反射电压 ＞25 V
深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUPCO., LTD. FM8101(文件编号：S&CIC1650) 无启动电阻、 无 VCC 电容隔离反激式恒流驱动芯片 www.superchip.cn 第 3 页 共 8 页 Version 1.0 极限参数 (注 2) 符号 参数 参数范围 单位 HV 500V 芯片高压供电端口 500 V DRAIN 内部高压功率管漏极到源极峰值电压 650 V CS、ROVP 芯片低压端口 -0.3~6 V IDMAX 漏极最大电流 @ TJ=100℃ FM8101A FM8101B FM8101C FM8101D mA250 450 650 1300 PDMAX 功耗(注 3) 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 4) 2000 V 焊接温度（5 秒） +265 ℃ 注 2：极限参数是指超出该极限参数范围，芯片有可能永久损坏，实际应用中不得超出该极限参数范围。 注 3：温度升高最大功耗减小，这是由 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值。 注 4：尽管产品有 ESD保护电路，但在高能静电放电情况下，芯片仍有可能受到损伤而导致性能退化或功能丧失，因此，用户仍然有 必要采取适当的 ESD预防措施；HV ESD为 750V,CS ESD为 1750V；人体模型，100pF 电容通过 1.5KΩ 电阻放电。
深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUPCO., LTD. FM8101(文件编号：S&CIC1650) 无启动电阻、 无 VCC 电容隔离反激式恒流驱动芯片 www.superchip.cn 第 4 页 共 8 页 Version 1.0 电气参数 (注5， 6，7) （无特别说明情况下，TA =25℃） 符号 描述 条件 最小值 典型值 最大值 单位 电源电压 Vhv_ON Vhv启动电压 10 12.5 15 V Vhv_OFF Vhv欠压保护阈值 7 8.5 10 V IOP IC 工作电流 Fop=3.3kHz 150 230 330 uA 电流采样 VCS_TH 电流检测阈值 405 420 435 mV TLEB 前沿消隐时间 500 ns TDELAY 芯片关断延迟 200 ns 内部时间控制 Toff_max 最大退磁时间 330 450 570 us Tovp_rst OVP重启时间 100 ms 功率管 BVDSS 功率管的击穿电压 VGS=0V/IDS=250uA 650 V IDSS 功率管漏电流 VGS=0V/VDS=650V 1 uA FM8101A RDS_ON 功率管导通阻抗 VGS=10V/IDS=0.25A 28 Ω FM8101B RDS_ON VGS=10V/IDS=0.4A 13 Ω FM8101C RDS_ON VGS=10V/IDS=0.5A 9.2 Ω FM8101D RDS_ON VGS=10V/IDS=1A 4.5 Ω 过热调节 TREG 过热调节温度 145 ℃ 注 5：电气参数值为室温 25˚C 下测得的参数范围。 注 6：规格书的最小、最大范围由测试保证，典型值由设计、测试或统计分析保证。 注 7：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，该规格书不予保证其精度，但其典型值反映了器件性能。
深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUPCO., LTD. FM8101(文件编号：S&CIC1650) 无启动电阻、 无 VCC 电容隔离反激式恒流驱动芯片 www.superchip.cn 第 5 页 共 8 页 Version 1.0 功能模块图 芯片内部结构框图 图 2：FM8101 芯片内部结构框图
深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUPCO., LTD. FM8101(文件编号：S&CIC1650) 无启动电阻、 无 VCC 电容隔离反激式恒流驱动芯片 www.superchip.cn 第 6 页 共 8 页 Version 1.0 应用信息 FM8101 是一款工作于电感电流断续模式的高精度隔离反激式 LED 恒流驱动芯片，芯片内部集成 650V 功率开关， 采用高精度采样、补偿电路和高压 JFET 供电技术，无需辅助绕组供电和检测，无需 VCC 电容和启动电阻，使得 系统外围十分简单，在实现高精恒流控制的前提下，最大限度的节约了系统成本和体积。 启动 系统上电后， 通过内部的高压 JFET 对内部 VCC充电，当内部 VCC电压达到芯片开启阈值时，芯片内部控制电 路开始工作，芯片正常工作时，VCC工作电流仍然通过内部 JFET 对其提供。 恒流控制，输出电流设置 芯片逐周期检测变压器初级的峰值电流，CS 端连接到内部的峰值电流比较器的输入端，与内部 420mV 阈值电压 进行比较，当 CS 电压达到内部检测阈值时，功率管关断。 变压器初级峰值电流的表达式为： IP_PK=420/RCS(mA) CS 比较器的输出还包括一个 500ns 前沿消隐时间。 LED 输出电流计算公式为： 其中，NP 是变压器初级绕组的匝数，NS 是变压器次级绕组的匝数，IP_PK 是初级的峰值电流。 功率管 芯片内部集成 650V 的功率 MOS 管，简化了芯片外围电路，节省了系统成本和体积。FM8101 采用了 SOP7 封装， 主要适用于 12W 及以下的 LED 灯具的应用。 工作频率 系统工作在电感电流断续模式，无需环路补偿，最大占空比为 45%。建议设置正常工作时的最大频率为 65kHz~70kHz。如果设置的过高，会影响最大串联 LED 灯数量；如果设置得过低，会使 LED电源开路电压过高。 芯片限制了系统的极限最大工作频率和极限最小工作频率，以保证系统的稳定性。 工作频率的计算公式为： 其中，Lp 是变压器初级侧电感的电感量。
深圳市富满电子集团股份有限公司 SHEN ZHEN FINE MAD ELECTRONICS GROUPCO., LTD. FM8101(文件编号：S&CIC1650) 无启动电阻、 无 VCC 电容隔离反激式恒流驱动芯片 www.superchip.cn 第 7 页 共 8 页 Version 1.0 保护功能 FM8101内置多种保护功能，包括LED开路/短路保护，芯片温度过热调节等。当输出 LED 开路时，系统会触发过 压保护逻辑并锁死，系统停止开关工作。直到 100ms 后，系统复位，开始重新工作。 当 LED 短路时，系统工作在 2.5kHz 低频，所以功耗很低。 FM8101通过过温调节电路检测芯片结温，当结温达到过温调节点时，芯片进入过温调节状态，逐渐减小输 出电流，从而控制输出功率和温升，使芯片温度控制在一定范围，以提高系统的可靠性，芯片内部的过温 调节点为145℃。 过压保护电阻设置 当 ROVP 电阻小于 10Kohm，IC 内置钳位 Tovp=12us；当ROVP管脚悬空或者ROVP电阻阻值大于47Kohm时， IC 默认 Tovp=4.5us。当ROVP 电阻大于 10Kohm，且小于 47Kohm 时 Tovp可以通过 ROVP 电阻的阻值大小 来设置，ROVP 引脚流出的电流约为 45uA。 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。 其中， Vcs 是 CS 关断阈值（420mV）；Nps 是变压器的初次级匝比；Vovp 是需要设定的过压保护点。 由 Tovp 时间计算 Rovp 的电阻值，公式如下： ROVP≈(100/Tovp)*10 Ω PCB设计 在设计 FM8101 PCB板时，需要遵循以下指南： 1. 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。 2.ROVP电阻 开路保护电压设置电阻需要尽量靠近芯片ROVP引脚。 3.功率环路的面积 减小功率环路的面积，如变压器初级、功率管及吸收网络的环路面积，以及变压器次级、次级二极管、输出电 容的环路面积，以减小 EMI 辐射。 2. NC 引脚 NC 引脚必须悬空以保证芯片引脚间距满足爬电距离要求。 3. Drain 引脚 增加 Drain 引脚的铺铜面积以提高芯片散热能力。
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