HM2933D [HMSEMI]

High-precision non-isolated step-down switch;


型号：	HM2933D
厂家：	H&M Semiconductor
描述：	High-precision non-isolated step-down switch
文件：	总9页 (文件大小：661K)
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高精度非隔离降压型开关分段调光LED 恒流驱动芯片

HM2931A/ HM2932A / HM2933

概述

HM2931A/2932A/2933是一款高精度非隔离降压型LED恒流驱动芯片，可以通过外部引脚来选择

和四段作开关分段调光。芯片工作在电感电流临界连续和断续模式，适用于85Vac～265Vac全

分三段

范围输入电压的非隔离降压型LED恒流电源。

当HM2931A/2932A/2933采用四段调光时，第一次开关上电输出电流时100%，第二次开关输出

电流则变为50%，第三次开关输出电流变为25%，第四次开关则变为 12.5% 。如果芯片设置在三段

调光则分别为100%，50%，12.5%。当开关关闭的时间超过 5S，再次加电时芯片就会重启到第一次

上电100%输出电流状态。

HM2931A/2932A/2933芯片内部集成500V功率开关，芯片的工作电流极低，无需辅助绕组检测和

供电，只需要很少的外围元件，即可实现优异的恒流特性，极大的节约了系统成本和体积。

HM2931A/2932A/2933芯片内带有高精度的电流采样电路，实现高精度的LED恒流输出和优异的

线电压调整率，输出电流不随电感量和LED工作电压的变化而变化，实现优异的负载调整率。

HM2931A/2932A/2933 具有多重保护功能，包括 LED 开路/短路保护，ISEN 电阻短路保护，欠

压保护，芯片温度过热调节等。

HM2931A/2932A/2933 采用 SOP-8/DIP-8 封装。

特性



 LED开路保护

四段、三段调光可通过外部管脚选择

 内部集成500V 功率管

 无需辅助绕组检测和供电

 芯片超低工作电流

 宽输入电压

 LED短路保护

 ISEN电阻短路保护

 芯片供电欠压保护

 过热调节功能

典型应用图

HM2931A/2932A/2933_C N_Re

- 1

HM2931A/ HM2932A / HM2933

订购信息

定购型号

封装

包装形式

打印

编带

3,000pcs/盘

HM2931A(SOP-8)

HM2932A (SOP-8)

HM2933A (SOP-8)

HM2933D (DIP-8)

SOP-8

HM2931A

编带

3,000pcs/盘

SOP-8

DIP-8

HM2932A

编带

3,000pcs/盘

HM2933A

HM2933D

条管

50pcs条

引脚图:

SOP-8 产品

MMMM--产品型号

XXXXXX--批码

DIP-8 产品

MMMM--产品型号

XXXXXX--批码

引脚说明

引脚号

符号

GND

功能

电源地

ROVP

SEL

设置开路保护，外接电阻

分段选择，悬空三段，接地四段

工作电源

VDD

5/6

7/8

DRAIN

ISEN

功率MOSFET的漏端

电流采样端，接电阻到地

HM2931A/2932A/2933_C N_Re

- 2

HM2931A/ HM2932A / HM2933

推荐工作范围

规格

项目

符号

参数范围

单位

输入电压220V±20%

155@

_OUT=80V

I_LED

HM2931A

255@

225@

330@

360@

400@

_OUT=36V

_OUT=80V

_OUT=36V

_OUT=80V

_OUT=36V

HM2932A

HM2933

注: 超出“绝对最大额定值”可能损毁器件。推荐工作范围内器件可以工作，但不保证其特性长

时间运行在绝对最大额定条件下可能会影响器件的可靠性。

极限参数

项目

符号

I_{CC_MAX}

V_DRAIN

V_ISEN

参数范围

单位

VCC 引脚最大电源电流

内部高压功率管漏极到源极峰值电压

电流采样端电压

-0.3～

开漏保护电压调节端

R_OVP

0.45 @SOP-8

0.90 @DIP-8

145 @SOP-8

80 @DIP-8

-40～150

最大耗散功率(Ta=25^oC)

P_tot

热阻结-环境

Rthj-a

℃/W

工作结温范围

存储温度范围

ESD

℃

-55～150

T_STG

2,000

注：超过极限参数范围，本产品的性能及可靠性将得不到保障，实际使用中不得超过极限参数范围。

电气特性

电气特性（V^DD=15V，Tc= 25℃）

项目

符号

测试条件

范围

单位

电源电压

V_CC钳位电压

V_CC启动电压

1mA

V_CC上升

16.5～17.5

13.5～14.5

8.5～9.5

≦250

V_{CC_CLAMP}

V_{CC_ON}

V_{CC_UVLO}

I_ST

V_CC欠压保护阈值

V_CC启动电流

V_CC下降

μA

V_CC=V_{CC_ON}- 1V

F_OP=70KHz

V_CC工作电流

≦210

I_OP

电流采样

电流检测阈值

短路时电流检测阈值

前沿消隐时间

780～820

200

V_{ISEN_TH}

V_{ISEN_SHORT}

T_LEB

输出短路

350

芯片关断延迟

200

T_DELAY

工作频率

HM2931A/2932A/2933_C N_Re

- 3

HM2931A/ HM2932A / HM2933

最小退磁时间

最大退磁时间

最大开通时间

ROVP 引脚电压

4.5

240

T_{OFF_MIN}

T_{OFF_MAX}

T_{ON_MAX}

V_ROVP

0.5

HM2931A

功率管导

通阻抗

HM2932A

HM2933

R_DS(ON)

V_GS=15V/ I_DS=0.2A

功率管的击穿电压

功率管漏电流

500

BV_DSS

I_DSS

V_GS=0V/ I_DS=250uA

V_GS=0V/ V_DS=500V

过热调节

过热调节温度

150

℃

T_REG

功能框图

应用说明

功能说明

HM2931A/2932A/2933是一款专用于 LED 照明的分段调光驱动芯片，应用于非隔离降压型 LED 驱

动电源。芯片内部集成 500V 功率开关，只需要极少的外围组件就可以达到优异的恒流特性。而且

无需辅助绕组供电和检测，系统成本极低。

启动

系统上电后，母线电压通过启动电阻对电容充电，当 VDD 电压达到芯片开启阈值时，芯片内部控制电

路开始工作。HM2931A/2932A/2933内置 17V 稳压管，用于钳位 VDD 电压。芯片正常工作时，需要的 VDD

电流极低，所以无需辅助绕组供电。

HM2931A/2932A/2933_C N_Re

- 4

HM2931A/ HM2932A / HM2933

采样电阻与恒流控制

芯片逐周期检测电感的峰值电流，ISEN端连接到内部的峰值电流比较器的输入端，与内部

800mV阈值电压进行比较，当ISEN电压达到内部检测阈值时，功率管关断。

电感峰值电流的计算公式为：

800

R_ISEN

其中，RISEN为电流采样电阻阻值。

ISEN比较器的输出还包括一个350ns前沿消隐时间。LED输出电流计算公式

I_LED

ꢀ

其中，I_PK是电感的峰值电

储能电感

HM2931A/2932A/2933工作在电感电流临界连续模式，当功率管导通时，流过储能电感的电流

从零开始上升，导通时间为：

L ꢀ I

V_INV

LED

其中，L是电感量；I_PK是电感电流的峰值；V_IN是经整流后的母线电压；V_LED是输出LED上的电

压。

当功率管关断时，流过储能电感的电流从峰值开始往下降，当电感电流下降到零时，芯片内部逻辑

L ꢀ

t ꢀ

V_LED

储能电感的计算公式

V_LEDꢀ (V_IN

L ꢀ

f ꢀ I

其中，f 为系统工作频率。HM2931A/2932A/2933 的系统工作频率和输入电压成正比关系，设置

HM2931A/2932A/2933 系统工作频率时，选择在输入电压最低时设置系统的最低工作频率，而当输入

电压最高时，系统的工作频率也最高。

HM2931A/2932A/2933设置了系统的最小退磁时间和最大退磁时间，分别为 4.5us 和 240us。

由 toff 的计算公式可知，如果电感量很小时，toff 很可能会小于芯片的最小退磁时间，系统就

会进入电感电流断续模式，LED 输出电流会背离设计值；而当电感量很大时，toff 又可能会超出

芯片的最大退磁时间，这时系统就会进入电感电流连续模式输出 LED 电流同样也会背离设计值。所

以选择合适的电感值很重要。

HM2931A/2932A/2933_C N_Re

- 5

HM2931A/ HM2932A / HM2933

开路过压保护电阻设置

开路保护电压可以通过ROVP引脚电阻来设置，ROVP引脚电压为0.5V。

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，

算退磁时间T_OVP。

来计

T_OVP

R_ISEN

ꢀV

OVP

然后根据T_OVP时间来计算R_OVP的电阻值，公式如

ꢀ10⁶

R_OVP

ꢀ

OVP

_ISEN是ISEN关断阈值

其中，

L 是电感量；

R_ISEN是采样电阻；

V_OVP是需要设定的过压保护点。

开关调光

HM2931A/2932A/2933采用了传统的开关调光功能，无需额外的器件和输入信号。用户只需要

开关输入电压就可以实现 LED 亮度的调节，如下图所示：

当电路第一次上电启动，通过启动电阻对电源上的电容充电，并初始化系统，电路工作在 LED

100% 亮度的状态（stage_1）,当电源开关关闭，并且保持时间大于 300ms，关闭的时间小于 5S,开

关重新打开，电路就会切换到状态二（stage_2）,LED 电流切换为 50%，因此如果你想要切换到第

三状态和第四状态，

可以通过切换开关来实现，依次是状态三(stage_3),LED 电流为 25% 和状态四(stage_4),LED电流

为12.5%。如果开关关闭的时间大于 5S，再次加电时，系统初始化到状态一(Stage_1)。如果 SEL

脚悬空，则切换的状态是 stage_1,stage_2,stage_4

HM2931A/2932A/2933_C N_Re

- 6

HM2931A/ HM2932A / HM2933

保护功能

HM2931A/2932A/2933内置多种保护功能，包括 LED 开路/短路保护，ISEN 电阻短路保护，

VDD 欠压保护，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停止开关

工作。

当 LED 短路时，系统工作在 5KHz 低频，ISEN 关断阈值降低到 200mV，所以功耗很低。当有些

异常的情况发生时，比如 ISEN 采样电阻短路或者变压器饱和，芯片内部的快速探测电路会触发保

护逻辑，系统马上停止开关工作。

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

统不断的检测负载状态，如果故障解除，系统会重新开始正常工作。

过温调节功能

HM2931A/2932A/2933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℃。

PCB设计注意事项

在设计HM2931A/2932A/2933 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

OVP 电阻

和GND 引脚。

开路保护电压设置电阻需要尽量靠近芯片ROVP 引脚。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。功率环路的面积减小功率环路

的面积，如功率电感、功率管、母线电容的环路面积，以及功率电感、续流二极管、输出电容的

环路面积，以减小EMI 辐射。

DRAIN引脚

增加DRAIN引脚的铺铜面积以提高芯片散热。

HM2931A/2932A/2933_C N_Re

- 7

HM2931A/ HM2932A / HM2933

SOP-8 封装机械尺寸

SOP-8 MECHANICAL DATA

单位:毫米/UNIT：

符号

最小值

典型值

最大值

符号

最小值

典型值

最大值

SYMBOL

min

nom

max

SYMBOL

min

nom

max

4.80

0.37

5.00

0.47

Θ1

Θ2

Θ3

Θ4

0.05

0.20

0.60

0.20TYP

1.05TYP

1.27 TYP

0.41 TYP

0.40

5.80

3.80

6.20

4.00

0.2TYP

17°TYP

13°TYP

4°TYP

5.0TYP

1.30

0.55

1.50

0.65

8°TYP

HM2931A/2932A/2933_C N_Re

- 8

HM2931A/ HM2932A / HM2933

DIP-8 封装机械尺寸

DIP-8 MECHANICAL DATA

单位:毫米/UNIT：

符号

最小值

典型值

最大值

符号

最小值

典型值

最大值

SYMBOL

min

nom

max

SYMBOL

min

nom

max

9.00

1.474

0.41

9.20

1.574

0.51

Θ1

Θ2

Θ3

0.50TYP

3.20

1.47

8.20

0.244

7.62

3.40

1.57

8.80

0.264

7.87

2.44

2.64

0.51TYP

0.99TYP

6.10

3.20

7.10

6.30

3.40

7.30

17°TYP4

10°TYP4

8°TYP

HM2931A/2932A/2933_C N_Re

- 9

HM2933D [HMSEMI]

相关型号：

SI9130DB

SI9135LG-T1

SI9135LG-T1-E3

SI9135_11

SI9136_11

SI9130CG-T1-E3

SI9130LG-T1-E3

SI9130_11

SI9137

SI9137DB

SI9137LG

SI9122E