CRM1101 datasheet V1.0

80～265V AC 输入LED 恒流驱动路

特性

● 系统应用电压范围从12 V 到600 V 直流电压输入，支持交流80～265V 输入 ● 输出电流精度±3% ● 高达95%的系统效率 ● 输出可调的恒流控制方法 ● 占空比范围0～100% ● 支持模拟调光和PWM 调光 ● LED 短路保护 ● LED 开路保护 ● 芯片过温保护 ● 采用SOP8封装

应用领域

● LED 日光灯/射灯/投射灯/信号灯/景观灯 ● E14 / PAR30 / PAR38 / GU10 / E27

概述

CRM1101是专门驱动LED 的恒流驱动芯片。CRM1101工作在连续电流模式的降压方案中，芯片通过控制LED 峰值电流和纹波电流来实现LED 平均电流的恒定。CRM1101仅需使用非常少的外部元器件就可实现精准的恒流控制、模拟调光和PWM 调光等功能。

CRM1101系统应用电压范围从12 V 到600 V ，占空比范围0～100%。支持交流80～265 V 输入，主要应用于非隔离的LED 驱动方案中。CRM1101优化的恒流控制方法，使得LED 电流在交流80～265 V 范围内变化小于±3％。在交流80～265 V 范围内，CRM1101可以驱动3～36W 的LED 阵列，广泛应用于LED 日光灯和E14 / E27 / PAR30 / PAR38 / GU10等灯杯的电源方案中。

CRM1101具有多重LED 保护功能包括

LED 开路保护、LED 短路保护、过温保护。

引脚及封装信息

C:Chiprising

1101:part number YY:Year WW:Week

典型应用电路

AC

极限参数描述

注：温度升高最大功耗一定会减小，这也是由于T JMAX，θJA和环境温度T A所决定的，最大允许功耗为P D-MAX =(T JMAX – T A)/θJA或是极限范围给出的数字中比较低的那个值。

推荐工作范围

电气参数

（除特殊注明外，V DD = 12 V，T A = 25 ℃）

功能说明

CRM1101是专门驱动LED 的恒流控制芯片。CRM1101工作在连续电流模式的降压系统中，芯片通过控制LED 峰值电流和纹波电流来实现LED 平均电流的恒定。CRM1101仅需使用非常少的外部元器件就可实现恒流控制、模拟调光和PWM 调光等功能。

连接在RT 的电阻设定MOSFET 的关断时间。每个周期开始，MOSFET 打开直到电感电流上升到峰值I P = V REF / R CS (mA ) 。这时MOSFET 关断，关断时间由T OFF =4×10?5

× R T （μs ）决定。过了设定的关断时间，MOSFET 又重新打开，这样周而复始的工作。关断时间控制了纹波电流

)A m (L

V ×T ×10=I LED

OFF 3R ，LED 平均电流I LED =I P -0.5×I R （mA ）

，对于串联固定LED 个数的系统不随输入电压变化。实际上对于固定系统来说，由于系统延时，实际的峰值电流随着输入电压的升高而升高，为了补偿这个峰值电流的变化，CRM1101专门有一个管脚LN ，用来检测输入电压，随着输入电压升高，降低CS 阈值电压V CS-TH 的值。当LN 和VDD 的差值1 V ，阈值电压V CS-TH 降低46 mV 。这样就能保证系统在很宽的电压范围内恒流。

为了解决LED 正向压降不同带来的LED 纹波电流的偏差，建议在满足电流能力的前提下增大电感值，这样可以减小LED 纹波电流对平均电流的影响。

为了达到系统效率最高，CRM1101采用独特的共栅（源极）驱动功率MOSFET 的方法，使得芯片的工作电流非常低。同时把MOSFET 开关损耗的电能通过馈电二极管给芯片供电，这样大大提高了系统的效率。

CRM1101的管脚DIM 可以接受模拟或PWM 调光信号。

CRM1101还有过温保护、输出LED 短路保护和输出LED 开路保护功能。非常适合对于系统效率要求很高的LED 日光灯和投射灯等应用。

CRM1101应用示例

以下针对国内电网情况，输出为18 W（24 串12 并）的应用为例，来说明CRM1101 在LED 驱动器中的设计方法和应用情况。

?电路原理图

AC

?电压规格

●输入电压： V DD = 176～265 VAC

●输入频率： F IN = 50 Hz

●LED电压：V LED = 3.2 V

●LED电流： I LED = 20 mA

●系统效率：η= 90 %

●功率因数：PF = 0.9

●纹波系数：ΔIL = 65 %

?相关参数计算及设置

●输出电压： V OUT = 24 s×3.1 V = 74.4 V

●输出电流： I OUT = 12 p×20 mA = 240 mA

●输出功率：P OUT = 74.4×0.24 = 18.4 W

●电感峰值电流：IL PK = 240 + (240×65 %) = 396 mA

●电感纹波电流： IL RP = 2×(396 - 240) = 312 mA

●关断时间：T OFF = 13.4 μS

?关键原件参数设计

1）保险管Fuse

A ）据其应用的地区，选择满足相应认证的保险管。常见如下： 美洲地区：UL （美国），CSA （加拿大）；

欧洲地区：CE(欧洲)，VDE （德国），SEMKO （瑞典），IMQ （意大利）； 中国大陆：CCC 日本地区：PSE B ）额定电流：

()[]mA PF V P I MIN

MIN DD MAX

O R 2972%9085.0176/202__=×××=×××=

η

实际应用的保险管电流须大于297mA 。 C ）I 2*t ：

计算或测量出系统的浪涌电流。根据相应的电流波形计算出I 2*t 的大小。然后可据额定电流大小和I 2*t 从保险管生产商的产品目录中选出能满足要求的标号。 D ）这里选择：慢断VDE 500mA 5.5mm 15mm 2）滤波电容 Ce1 Ce2 A ）电容容量

为提高系统的PF 值，这里采用了逐流电路---串联充电，并联放电。在设计中，需保证V BULK 电压在任何时段都大于输出电压V OUT ，通常预留25 %的余量。通过推导，可知：

9.38)

25.1-707.0(6___=××××××=

MAX O MIN DD MIN IN MIN MAX

O V V f D I Ce ημF

这里V O_MAX 取24×3.6＝86.4V DC ，D MAX ＝0.8，V DD_MIN 取176V AC ，

ηMIN ＝90％，f IN_MIN ＝50Hz

B ）电容耐压

因为逐流电路是串联冲电，所以电容两端的最高电压为：

V V V MAX DD Ce 187265414.15.02

2

_2/1=××=×=

这里选用200 V 耐压就够用了。

C ）由于是并联放电，所以Ce1，Ce2 在这里选用两个22μF/200V 105℃的电解电容。

3）主电感LB A ）电感量

mH T ILrp V L OFF OUT B 1.332

.05

.134.74=×=×=

B ）绕线线径

D ＝1.13×sqrt(I OUT / J) J:为电流密度，这里取6

＝1.13×sqrt(0.24 / 6) = 0.226 mm 这里取：0.23 mm C ）磁芯

由于工字电感的成本比较低，所以使用比较普遍。但工字电感会有以下几个问题： ● 镍锌工字电感：对于镍锌由于磁芯的种类太多，初始磁导率从几十到一两千高斯。若没

有非常严格的产品检测，很难保证电感的性能。如果选用此类电感，须对电感的磁芯指定具体磁芯厂家的具体型号。

● 锰锌工字电感：对于锰锌，其初始磁导率问题虽没有镍锌那么严重，但有绝缘的问题。

如果选用这类的电感，磁芯要先涂一层绝缘层，然后磁芯加一个绝缘底座。

● 磁路问题：由于工字电感的磁路为开环状态，所以其抗干扰问题会比较突出，尤其是在

金属材料作为灯管的应用中。所以我们建议使用EE 型或环形的锰锌磁芯来制作电感。

这里使用EE-13为电感。在用0.23 mm 绕245Ts 的情况下，其Bm 值为 2445Gs 4）开关管QB A ）耐压

需大于最高输入电压时的峰值。

V V V MAX DD DS 71.374265414.12_=×=×=

B ）电流

开关管中的有效值为：

A 64.0=70

×9.07

.20×

2=η×V P ×

2=I MIN

MIN _O MAX _O RMS _S

考虑降额值（选25%）

I MOS = 0.64×1.25 = 0.8 A

C ）为提高系统效率，可选择电流更大些（Rdson 小）的MOSFET 。

D ）这里选择ST 公司的 STD2HNK60Z-1(IPAK 封装) 5）继流二极管DB

A ）耐压

需大于最高输入电压时的峰值。

V V V MAX DD DS 71.374265414.12_=×=×=

B ）电流

开关管中的有效值为：

A 64.0=70

×9.07

.20×

2=η×V P ×

2=I MIN

MIN _O MAX _O RMS _D

考虑降额值（选25%）

I DB = 0.64×1.25 = 0.8 A

C ）由于DB 工作于高频状态，尽量使用超快恢复二极管。

D ）这里选择Onsemi 公司的MUR160（DO-15封装）。 6）采样电阻R CS A ）阻值

?=?==

77.0396

23

328_PK L REF IS I V R B ）额定功率

PR CS = 0.32 / 0.77 = 0.117 W

C ）这里选择SMD_1206_1Ω±1%和SMD_1206_3.3Ω±1%电阻并联。 7）T OFF 时间设置电阻R T

R T = T OFF / (4×10?5) = 330 k Ω

这里选择SMD_0805_330K ±1% 8）启动及前馈补偿电阻 R ST 1-2，R LN A ）对于启动

?=

=

=

+k 1760A μ 100176

__MAX

ST MIN DD LN ST I V R R

这里选择 R ST 1，R ST 2为510 k Ω， B ）对于前馈补偿

对于内部补偿系数，选择k ≈ 0.2 %

?=×=×=k R k R ST LN 04.2%2.01020

这里R LN 选2.0 k Ω。 9）调光脚

可以用进行模拟调光和PWM 调光两种。

对于模拟调光，只需要外接一个150 K 的电位器就可以实验0～100 %调光。 对于PWM 调光，建议的调光频为270 Hz 。 在不用的情况，只要悬空即可。

18WLED日光灯样板测试结果

1) 输入交流电压对系统参数的影响

A）输入电压对输入功率的影响 B）输入电压对输出功率的影响

C) 输入电压对输出电流的影响 D）输入电压对系统效率的影响

2) 调光控制

调光控制管脚DIM电压对输出电流和功率的影响如下所示：

A)V DIM对输出电流的影响 B）V DIM对输出功率的影响

封装与尺寸

Note1：引脚1标识符，可以为模压标志或者印刷标志

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