MC5323

MC5323 用户手册V0.1

非隔离降压型LED驱动芯片 2014/3/21

上海晟矽微电子股份有限公司

Shanghai SinoMCU Microelectronics Co., Ltd.

MC5323 深圳市惠新晨电子有限公司 非隔离降压型LED恒流驱动芯片

概述

MC5323 是一款带有源功率因数校正的高精度降压

型LED 恒流控制芯片，适用于85Vac-265Vac 全范围输入电压的非隔离降压式LED 恒流电源。MC5323 集成有源功率因数校正电路，可以实现很高的功率因数和很低的总谐波失真。由于工作在电感电流临界连续模式，功率MOS 管处于零电流开通状态，开关损耗得以减小，同时电感的利用率也较高。

MC5323 内部集成500V 功率MOSFET,只需要很少的外围器件，即可实现优异的恒流特性.

MC5323对电感电流进行全周期采样，可实现高精度输出恒流控制，并达到优异的线电压调整率和负载调整率。

MC5323 具有多重保护功能以加强系统可靠性，包括LED 开路保护、LED 短路保护、芯片供电欠压保护、电流采样电阻开路保护和逐周期限流等。所有的保护状态都具有自动重启功能。另外，MC5323 具有过热调节功能，在驱动电源过热时减小输出电流，以提高系统的可靠性。

MC5323 采用SOP-8封装

特性

. 单级、有源功率因数校正，高PF 值，低THD . 内置500V 功率MOSFET . ±3% LED 输出电流精度

. 优异的线电压调整率和负载调整率 . 电感电流临界连续模式 . 超低 (33uA) 启动电流 . 高达95%的系统效率 . 超低 (300uA) 工作电流 . LED 开路/短路保护 . 电流采样电阻开路保护 . 逐周期原边电流限流 . 芯片供电过压/欠压保护 . 自动重启功能 . 过热调节功能

典型应用

图1 MC5323典型应用图

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MC5323 深圳市惠新晨电子有限公司 非隔离降压型LED恒流驱动芯片 引脚图

图2 芯片引脚图 引脚说明 引脚号 1 2 3 4 5 6 7 8 符号 COMP GND VDD ZCD DRAIN DRAIN ISEN ISEN 环路补偿脚 芯片地 芯片供电脚 功能 过零检测端,兼过压保护功能 内部高压MOSFET的漏端 内部高压MOSFET的漏端 电流采样端，接电阻到地 电流采样端，接电阻到地 定购信息 定购型号 封装 温度范围 包装形式 编带 2,500 颗/盘 打印 MC5323 XXXXY WXYY MC5323 SOP8 -40 ℃到105 ℃

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MC5323 深圳市惠新晨电子有限公司 非隔离降压型LED恒流驱动芯片 极限参数

项目 漏极电压 电流采样端电压 环路补偿脚 最大工作电流 开路保护电压调节端 功耗 结热阻 工作结温范围 存储温度范围 ESD 符号 VDRN VISEN Vcomp IDDMAX Vzcd PMAX θJA TJ TSTG 参数范围 -0.3～500 -0.3～6 -0.3～6 10 -0.3～6 450 145 -40～155 -55～160 2000 单位 V V V mA V mW ℃/W ℃ ℃ V 注1：最大极限值是指超出该工作范围，芯片有可能损坏。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。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，该规范不予保证其精度，但其典型值合理反映了器件性能。 注2：温度升高最大功耗一定会减小，这也是由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那个值。 注3：人体模型，100pF电容通过1.5KΩ电阻放电。

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深圳市惠新晨电子有限公司 非隔离降压型LED恒流驱动芯片 电气特性

电气特性（VDD=17V，TTYP = 25℃） 项目 VDD 启动电压 VDD欠压保护阈值 VDD启动电流 VDD工作电流 VDD钳位电压 ZCD下降阈值电压 ZCD迟滞电压 ZCD过压保护阈值 最小退磁时间 最大退磁时间 最大开通时间 ISEN峰值电压限制 电流采样前沿消隐时间 芯片关断延迟 内部基准 COMP下钳位电压 COMP线性范围 COMP保护电压 功率MOSFET导通电阻 功率MOSFET基础电压 功率MOSFET漏电流 过热调节温度 符号 VDD_ON VDD_UVLO IST IOP VDD_CLAMP VZCD_FALL VZCD_HYS VZCD_OVP TOFF_MIN TOFF_MAX TON_MAX VISEN_LMIT TLEB TDELAY VREF VCOMP_L0 VCOMP VCOMP_OVP RDS_ON BVDSS IDSS TREG 测试条件 VDD 上升 VDD 下降 VDD= VDD_ON-1V F =10KHZ 1mA ZCD下降 ZCD上升 最小值 194 1.5 500 典型值 16.9 7.8 33 300 20 0.2 0.15 1.6 3 100 20 1 350 200 200 1.5 4 9 150 最大值 50 500 206 3.9 1 单位 V V uA uA V V V V us us us V ns ns mV V V Ω V uA ℃ VGS =0/ IDS =250uA VGS =0/ VDS =500V 注4：典型参数值为25.C下测得的参数标准。 注5：规格书的最小、最大规范范围由测试保证，典型值由设计、测试或统计分析保证。

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MC5323 深圳市惠新晨电子有限公司 非隔离降压型LED恒流驱动芯片 内部框图

图3 芯片内部框图

功能说明

MC5323 是一款内部集成500V 功率MOSFET 的有源功率因数校正LED 恒流控制芯片，用于非隔离降压型电路，系统工作在电感电流临界连续模式， 可以实现很高的功率因数、很低的总谐波失真和高效率。

MC5323工作于原边反馈模式，无需次级反馈电路，即可实现高精度输出恒流控制。 LED 输出电流计算方法：

启动 在系统上电后，母线电压通过启动电阻给VDD 引脚的电容充电，当VDD电压上升到启动阈值电压后， 芯片内部控制电路开始工作，COMP 电压被快速上拉到1.5V。然后MC5323 开始输出脉冲信号，系统刚开始工作在10kHz 开关频率，COMP 电压从1.5V 开始逐渐上升，电感峰值电流随之上升，从而实现输出LED 电流的软启动，有效防止输出电流过冲。当输出电压建立之后，VDD 电压由输出电压通过二极管供电，从而降低系统功耗。

其中， VREF 是内部基准电压 ；RISEN 是电流采样电阻的值。

过零检测

MC5323 通过ZCD 来检测输出电流过零的状态，ZCD的下降阈值电压设置在0.2V，迟滞电压为0.15V。ZCD 引脚也可以用来探测输出过压保护（OVP），阈值为1.6V。ZCD的上下分压电阻比例可以设置为：

采样电阻与恒流控制

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其中， RZCDL是反馈网络的下分压电阻 ；RZCDH是反馈

网络的上分压电阻 ；VOVP是输出电压过压保护设定点 ；推荐ZCD下分电阻设置在3K –10K左右。

功率环路的面积

减小大电流环路的面积，如变压器主级、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。

过温调节

MC5323 具有过热调节功能，在驱动电源过热时逐渐减小输出电流，从而控制输出功率和温升，使电源温度保持在设定值，以提高系统的可靠性。芯片内部设定过热调节温度点为150℃。

ZCD 引脚

接到ZCD的分压电阻必须靠近ZCD 引脚，且节点要远离变压器的动点，否则系统噪声容易误触发ZCD OVP 保护功能，在RZCDL并联旁路电容可以提高抗干扰能力。

保护功能

MC5323 内置多重保护功能，保证了系统可靠性。

当LED 开路时，输出电压逐渐上升，ZCD引脚可以在功率管关断时检测到输出电压，当输出电压高到使ZCD电压高于1.6V,则触发保护逻辑并停止开关工作。

当LED 短路时，系统工作在10kHz 低频。由于输出电压很低，无法通过二极管给VDD供电，所以VDD 电压逐渐下降直到欠压保护阈值。 系统进入保护状态后，VDD电压开始下降，当VDD到达欠压保护阈值时，系统将重启。同时系统不断的检测系统状态，如果故障解除，系统会重新开始正常工作。

当输出短路或者变压器饱和时，ISEN 峰值电压将会比较高。当ISEN 电压上升到内部限制值（1V）时， 该开关周期马上停止。此逐周期限流功能可以保护功率MOS 管、变压器和输出续流二极管。

DRAIN 引脚 增加DRAIN引脚的铺铜面积以提高芯片散热。

PCB设计

在设计MC5323 PCB时，需要遵循以下指南：

旁路电容

VDD的旁路电容需要紧靠芯片VDD和GND 引脚。

地线

电流采样电阻的功率地线尽可能粗，且要离芯片的地(Pin2)尽量近，以保证电流采样的准确性， 否则可能会影响输出电流的调整率。另外，信号地需要单独连接到芯片的地引脚。

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封装形式

SOP8 package outline dimensions

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