FS201-灯带电源新方案不灯闪不炸机，支持恒压恒流，输出二极管短路保护

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

引脚序号	符号	描述
1	GND	地脚。
2	FB	电压反馈脚，和CS共同决定输出占空比，同时此脚控制系统工作频率。
3	CC/CV	功能复用管脚。恒流恒压输出应用时，推荐连接典型值为10-100nF电容到GND管脚；恒压输出应用时，此管脚悬空。
4	CS	电流检测脚，连接电阻在MOSFET的源和地之间检测电感电流。
5	VDD	电源脚。
6	GATE	驱动脚，外接功率MOSFET的栅极。

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：

	输入电压
	AC176V(50Hz)	AC230V(50Hz)	AC264V(50Hz)
过流保护（A）	7.10	7.08	6.97
带载启动（A）	6.60	6.60	6.62

• 短路保护：

	输入电压
	AC176V(50Hz)	AC230V(50Hz)	AC264V(50Hz)
短路功耗（W）	0.14	0.26	0.35

6、关键器件温度测试

关键器件	温度（℃）
	AC176V(50Hz)	AC230V(50Hz)	AC264V(50Hz)
T2线包	125.7	119.5	119.6
T2磁芯	99.7	96.8	96.2
Q1	115.2	98.5	96
Q2	85.4	82.1	82.8
BD1	100.5	92.1	87.5
Ta	40.2	39.3	39.6

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。