高亮度 LED 照明驱动 IC FT870BA

1. **************************************王胜 hidywang深圳市创迪峰电子有限公司Shenzhen CDF Electronics limited深圳市罗湖区嘉宾路城市天地广场A座21层21"Floor,Suite A,City Square,Jiabin Road,Luohu District,Shenzhen.ChinaTEL:0755-2216-1266 ( 30 Lines)FAX:0755-2216-0866http://www.hhcdf.com 高亮度LED照明驱动IC FT870BA

2. FT870BA介绍 FT870BA是FMD(辉芒微电子）推出的一款高效率的LED驱动控制芯片，可以使得高亮度LED在15V-500V DC的宽输入电压范围内正常工作，由于FT870BA工作于开环的电路控制模式，不需要对环路进行环路补偿便可以得到很好的输出电流调节效果。 FT870BA以固定的频率驱动外部MOSFET,通过检测外部MOSFET的电流调节LED串的电流，以恒定电流而不是以恒定电压驱动LED串，这样就可以使得LED输出均匀恒定的光，而且提高了可靠性。输出电流可以通过外部的检测电阻调节，调节范围可以从几mA到1A。 FT870BA是低成本，高性能和小体积的降压型高亮度LED驱动的最佳选择。

3. FT870BA的特点与应用 产品特点： • 效率大于86% • 毫安到安培级的输出应用 • 可通过外部电位器或PWM信号输入进行调光控制 • 多达上百个LED的串并联使用 • 固定频率25KHZ • 频率抖动技术以减少EMI • 输入电压从15V到500V直流 • 具有过压和过温保护功能 产品应用： • DC/DC或AC/DC的LED驱动 • RGB背光LED驱动 • LED日光灯 • LED交通信号灯

4. FT870BA封装及引脚功能

5. FT870BA应用于LED日光灯的电源方案 FT870BA既可以用于DC/DC电路中，输入直流电压在15V-500V 之间，又可以用于AC/DC电源电路中。 在交流全电压（90V-265V）输入条件下，我们建议做20W以下，输出电压不超过51V，驱动的LED不超过16串为佳。 下面是FT870BA用于LED日光灯的电源方案

6. LED日光灯应用方案1-电路原理图

7. LED日光灯应用方案2-PCB和实物图

8. LED日光灯应用方案3-使用材料列表 下表是9W LED日光灯的BOM表：

9. LED日光灯应用方案4-成品测试报告 下面是9W和12W 的测试数据：

10. LED日光灯方案总结 优点： 1、以上方案中的原理图和PCB都是公用的，这样所有瓦数的PCB都只有一 种规格，易于加工生产。 2、不同瓦数的LED日光灯，只要在几个主要元器件的选择上区分，如18W 的多加一个电感，MOSFET选用7N60，限流电阻根据需要的电流值变小 即可。 3、电感L2在MOSFET关断过程中，给IC供电，减小了电路的损耗，提高效 率。 4 、此方案已经批量生产，成熟稳定可靠。 缺点： IC工作频率较小（25KHZ固定频率)，设计大功率的LED日光灯时电感较 大，安装在T8的管子比较麻烦，所以18W的LED日光灯选择两个电感， 这样成本略有增加。

11. 几种LED日光灯电源方案的IC对比 1、HV9910： HV9910是美国超科公司推出的一款IC，目前市场占有量较大，有着很好的使用范围。这款LED驱动器IC灵活简单 ，效率超过90%，直接高压启动，减少相关元件的数量，从而降低了系统成本。HV9910可将调整过的85V至265Vac或8V到450Vdc电压源转换为一个恒流源，从而为串连或并联的高亮LED提供电源。 过压或MOS管选取不当会容易造成LED永久损坏,过高的电压在没有及时反馈的情况下,MOS管会被击穿,LED过流而损坏.那需要解决的办法是,在设计这颗IC时需要前端设计限压线路。 不适合应用于波动电压大的场合，例如供电电压突然从100V升高到300V,会大电流瞬间损坏LED。这个情况是有的，在设计时要尽量避免使用在供电电压波动太大的场合。 HV9910适合设计在供电电压相对稳定,有限压保障，负载不大的电源电路中。

12. 2、PT4107： PT4107是华润矽威针对高功率LED照明市场推出的一款IC,输入电压既可为传统的110V/220V交流电压，又可为18V以上到数百伏直流电压。它以独特的电路结构，采用峰值电流检测为大功率LED提供恒定的供电电流。 PT4107为系统提供了安全可靠的过流、过温保护，提高了整个系统的可靠性。整体供电效率可达85%以上，并为使用者提供良好的调光措施。内部集成频率抖动功能以改善EMI 。 此IC需要启动电路， 电路复杂，且自身损耗比较大。 此款IC在实际应用中还是存在很多问题，例如有客户反映的：自身发热高，还有在大W数时不稳定，会损坏LED或电源板。（东莞勤上光电和深圳森瑞特就使用过但放弃了这个方案）。

13. 3、LNK306： LNK306是PI公司于2004年推出的一款单片式IC，工作频率66KHZ，采用频率抖动技术以降低EMI，IC的保护功能完善，内部有短路后自动重启动的保护电路，开环故障检测及保护，限流保护和过热保护。外围比较简单，稳定性强，效率高。 缺点是价格高，功率做大后，发热严重，噪声比较大，适合做10W以下的LED电源。 4、QX9910： QX9910是泉芯推出的一款高亮度LED驱动IC，采用恒定关断时间控制方式（可设置），频率可达2MHZ。需要低压启动供电电路。 5、XLT604: XLT604是厦门联创推出的采用BICMOS工艺设计的PWM高效LED驱动控制芯片，工作频率高达300KHZ（由外部设定），其他功能如QX9910，需要低压启动供电电路。

14. 6、TAC9910： TAC9910是台创推出的一款高亮度LED驱动IC，跟QX9910一样，采用恒定关断时间控制方式（可设置），频率可达2MHZ。需要低压启动供电电路，封装和管脚与QX9910完全兼容。 7、UC3843: 这颗芯片是经典的开关电源PWM控制芯片，应用很广，拓扑结构是隔离式的，现在有一部分工程师将它用在非隔离电路中，做LED照明驱动用，应用情况的好坏众说不一。它的最大特点是价格便宜，不到1元人民币。 8、FT870BA： FT870BA是辉芒微电子推出的一款高亮度LED驱动IC，功能与HV9910类似，采用高压启动供电电路，外围设计较为简单，工作于开环的电路控制模式，不需要对环路进行环路补偿便可以得到很好的输出电流调节效果。 在全电压输入条件下，输出功率大于18W以上时电源发热量比较大，工作频率25KHZ，在大W数Ⅹ需要的电感尺寸比较大，不利于电源内置。

15. 对比分析以上几款LED驱动IC，除LNK306外，其他IC控制电路原理基本上一样，都是采用降压电路，工作过程如下图：对比分析以上几款LED驱动IC，除LNK306外，其他IC控制电路原理基本上一样，都是采用降压电路，工作过程如下图： 上电：红色箭头所示，高压直流→LED→L1→Q1→RCS 在这个过程中损耗会有L1的等效电阻+MOS管的结电阻+R电流检测电阻损耗。L1上电电流不能发生突变，会给CS检测电流时间，也为下一过程续流提供条件。当CS反馈电压达到合适的值时，IC会关闭MOS管，这时放电过程开始：蓝色线段是LED放电电流方向L1、Co的等效电阻和D1的正向压降是影响效率的关键。 D1肖特基二极管选取正向电压小，频率要选择实际工作频率3倍以上，最大电流要大于LED实际电流的2倍以上，耐压要大于供电电压峰值的1.5倍以上，推荐选用MUR160。Co电容可以改善负载电流稳定度，容量在4.7-33uF中间选择。 这种控制方式的不足之处是放电过程不在IC监控下工作，容易造成误动作，以上的芯片都存在这个问题。

16. 辉芒微电子公司简介 辉芒微电子是一家外资集成电路设计公司。在短短几年的时间内，它已成为生产非易失性存储器产品EEPROM和高端电源管理芯片的领导者。2003年它成立于美国加州硅谷旁的菲蒙市（Fremont，CA）。创建者毕业于美国一流学府，并在美国硅谷有合共50多年的设计经验。多家国际知名的风险投资公司均有投资，公司目前在美国、香港和中国深圳均设有办事处。顾问团成员也是微电子业界中的佼佼者，有前美国加州大学伯克利分校（University of California, Berkeley）电子与计算机工程系的副院长、香港科技大学（HKUST）的教授和一位资深的微电子业人士。 辉芒微电子定位于成为世界尖端的集成电路设计公司之一，致力于原创性设计并已经拥有多项专利，所有产品都是自已研发。跟国际知名的集成电路设计公司一样，不仅拥有世界级的设计团队，还拥有强大的工艺团队，大多数的产品都是由自主研发或与晶圆厂共同开发的工艺生产。由于对工艺的深刻理解，使我们能更好的掌控产品品质，并快速研发出高性能、高稳定性和低成本的芯片。 公司网址：www.fremontmicro.com