ST HVLED815PF User Manual

HVLED815PF

Offline LED driver with primary-sensing and high power factor up to 15 W

Features

High power factor capability (> 0.9)

800 V, avalanche rugged internal 6 Ω Power MOSFET

Internal high-voltage startup

Primary sensing regulation (PSR)

+/- 5% accuracy on constant LED output current

Quasi-resonant (QR) operation

Optocoupler not needed

Open or short LED string management

Automatic self supply

Datasheet production data

SO16N

Applications

AC-DC LED driver bulb replacement lamps up to 15 W, with high power factor

AC-DC LED drivers up to 15 W

Table 1.

Device summary

 

Order code

Package

Packaging

 

 

 

HVLED815PF

SO16N

Tube

 

 

 

HVLED815PFTR

Tape & Reel

 

 

 

 

 

Description

The HVLED815PF is a high-voltage primary switcher intended for operating directly from the rectified mains with minimum external parts and enabling high power factor (> 0.90) to provide an efficient, compact and cost effective solution for LED driving. It combines a high-performance lowvoltage PWM controller chip and an 800 V, avalanche-rugged Power MOSFET, in the same package. There is no need for the optocoupler thanks to the patented primary sensing regulation (PSR) technique. The device assures protection against LED string fault (open or short).

July 2012

Doc ID 023409 Rev 1

1/17

This is information on a product in full production.

www.st.com

Contents

HVLED815PF

 

 

Contents

1

Principle application circuit and block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 3

 

1.1

Principle application circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

 

1.2

Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

2

Pin description and connection diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

 

2.1

Thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

3

Electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

 

3.1

Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

 

3.2

Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

4

Device description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12

5

Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13

6

Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

2/17

Doc ID 023409 Rev 1

1

Principle application circuit and block diagram

HVLED815PF

1.1

Principle application circuit

 

Figure 1. Principle application circuit for high power factor LED driver

 

 

 

 

 

Lin (330uH - 820uH)

 

 

 

T1

 

O utpout D iode

Vout

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VIN

 

1

10

 

J1

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

2

9

 

CON1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bridge Diode

 

 

 

 

 

 

 

 

R12

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

3

8

C12

C13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F1

1A_DIP

2

 

1

 

 

 

 

4

 

 

Minimum Load

 

 

J2

 

 

 

 

 

 

 

 

Cout Bulk

Cout SMD

 

 

CON1

 

 

 

Cin47nF)(22nF- /

Cin47nF)(22nF- /

Csn(1nF)ubber

Rsn(120k)ubber

 

 

7

 

 

 

Doc

 

 

 

-

 

5

6

 

J3

 

 

 

 

 

TRANSFORMER

CON1

 

ID

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Rev 023409

J4

 

 

 

 

 

 

S nubber D iode

 

 

 

 

 

 

CON1

 

 

 

 

 

 

 

C10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VIN

 

 

Rsense

 

U1

 

 

 

 

 

 

Principle

 

 

 

HVLED8xxPF

 

Y1 - SAFETY

 

 

 

 

 

Rsense

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RA

 

 

 

SOURCE

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1 (1k8-2k2)

 

DRAIN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CS 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

220pF-330pF

CS

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DRAIN

 

 

 

 

 

 

application

 

RB

C_Vcc (10uF)

VCC

3

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCC

DRAIN

 

 

 

 

 

 

 

COS Filter (1uF)

 

 

 

 

4

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GND

DRAIN

 

 

 

 

 

 

 

ROS

C_ILED

(10uF)

 

5

 

CS

RPF

D 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ILED

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CS

 

Rf b

DMG 6

 

DMG

 

Rdmg

 

 

 

circuit

 

 

 

 

 

 

DMG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rf (8.2k-15k)

Cf (330nF/680nF)

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COMP

 

VCC

 

D 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

and

 

 

 

 

 

NA 8

 

 

1N 4148

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R-VCC (10ohm)

 

 

 

 

 

 

 

Cp (1nF/10nF)

N.A.

 

C_VCC (470nF)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

block

3/17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AM13207v1

diagram

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4/17

Figure 2.

Principle application circuit for standard LED driver

 

 

 

 

 

 

Principle

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VIN

 

T2

10

O utpout D iode1

Vout

application

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

J5

and circuit

 

 

 

3

 

 

 

 

 

2

9

 

CON1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bridge Diode

 

 

 

 

 

 

8

 

R16

 

 

 

+

 

 

snubber (1nF)

 

nubber (120k)

3

C15

C23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F2

1A_DIP

 

C22

 

4

 

 

Minimum Load

 

J7

 

2

1

 

 

 

7

Cout Bulk

Cout SMD

 

CON1

 

 

 

Cin

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

5

6

 

J6

 

 

 

 

 

 

C

 

Rs

 

 

 

CON1

diagram block

 

 

 

 

 

 

 

 

TRANSFORMER

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

J8

 

 

 

 

 

S nubber D iode

 

 

 

 

023409 ID Doc

CON1

 

 

 

 

 

C21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rsense

 

U2

 

 

 

 

 

 

 

 

HVLED8xxPF

Y1 - SAFETY

 

 

 

 

Rsense

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SOURCE

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DRAIN

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CS

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DRAIN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Rev

 

 

C_Vcc (10uF)

VCC

3

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCC

DRAIN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GND

DRAIN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C_ILED (10uF)

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ILED

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rf b

DMG 6

 

DMG

Rdmg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DMG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rf (8.2k-15k)

Cf (330nF/680nF)

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COMP

 

VCC

 

D 6

 

 

 

 

 

 

 

 

NA 8

 

 

 

1N 4148

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R-VCC (10ohm)

 

 

 

 

 

 

 

Cp (1nF/10nF)

N.A.

 

C_VCC (470nF)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AM13208v1

HVLED815PF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ST HVLED815PF User Manual

1 Rev 023409 ID Doc

5/17

1.2Block diagram

Figure 3. Block diagram

+ VIN

VCC

HV start-up &

 

 

Supply Logic

DRAIN

LED

Vref

PROTECTION &

FEEDFORWARD

LOGIC

 

 

DEMAG

 

 

 

 

 

LOGIC

 

DRIVING

 

RDMG

 

 

 

 

DMG

CONSTANT

LOGIC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CURRENT

 

 

 

 

REGULATION

 

 

RFB

 

3.3 V

 

 

 

 

VILED

VCS

 

 

 

 

Vref

 

OCP

1 V

 

 

 

 

 

 

 

Constant Voltage

 

 

RA

 

 

Regulation

 

 

 

COMP

ILED

GND

CS

R1

SOURCE

 

RCOMP

CLED

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CCOMP

 

 

 

 

RSENSE

 

 

 

 

 

 

 

RPF

 

ROS

 

AM13209v1

HVLED815PF

diagram block and circuit application Principle

Pin description and connection diagrams

HVLED815PF

 

 

2 Pin description and connection diagrams

Figure 4. Pin connection (top view)

SOURCE

11

16

 

 

DRA

 

INN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CS

2

15

 

 

DRA

 

INN

 

 

 

 

 

 

2

15

 

 

 

 

 

 

VCC

3

14

 

 

DRA

 

INN

 

 

3

14

 

 

 

 

 

 

GND

4

13

 

 

DRA

 

INN

 

 

4

13

 

 

 

 

 

 

ILED

5

12

 

N.C.

 

5

12

 

 

 

 

 

 

DMG

6

11

 

N.A.

 

6

11

 

 

 

 

 

 

COMP

7

10

 

N.A.

 

7

10

 

N.A.

88

9

 

N.A.

AM13210v1

2.1Thermal data

Table 2.

Thermal data

 

 

Symbol

Parameter

Max. value

Unit

 

 

 

 

RthJP

Thermal resistance, junction-to-pin

10

°C/W

RthJA

Thermal resistance, junction-to-ambient

110

°C/W

PTOT

Maximum power dissipation at TA = 50 °C

0.9

W

TMAX

Maximum junction temperature

150

°C

TSTG

Storage temperature range

-55 to 150

°C

TJ

Junction temperature range

-40 to 125

°C

6/17

Doc ID 023409 Rev 1

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