BP283XAJ/BP2865X

系统应用指南

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目录

典型应用

基本原理

设计注意事项

应用注意事项

www.bpsemi.com3

典型应用

1 2 3 45678

U1

T1

D5

RS2 RS1

R1

R2

1

2

LED+

1

ACL

1

ACN

F1 C1

D2

D4

D3

D1

R4

1

5

R3

C3

C2

BP283XAJ/BP2865X原理图

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典型应用

BP283X Family 带载能力输出电流Io(mA)@Vin=176~265Vac

高压MOSFET

Vo=72V Vo=36V BV(V) Rdson(Ω)

BP2831/2831A/2831AJ

<160 <220 500 14

BP2832/2832A/BP2832AJ

<220 <300 500 10

BP2865C <250 <320 500 10

BP2865E <320 <360 500 5

BP2833A <280 <350 500 5

BP9833A <280 <350 500 5

BP2833D <320 <360 500 5

BP9833D <320 <360 500 5

BP2836D <400 <550 500 3

DRAIN

GND

CS

DRAIN

CS

ROVP

NC

VCC

BP

28

31

AX

XX

XX

Y

WX

YY

J

DRAIN

GND

CS

DRAIN

CS

ROVP

NC

VCC

BP

2832A

XX

XX

XY

WX

YY

J

DRAIN

GND

DRAIN

CS

ROVP

NC

VCC

BP

286

5C

XX

XX

XY

WW

XY

Y

DRAIN

GND

DRAIN

CS

ROVP

NC

VCC

BP

286

5E

XX

XX

XY

WW

XY

Y

11 5

典型应用

芯片 BP2831A BP2831K BP2831AJ

带载能力(Vo=72V@176VAC~265VAC) 160mA 160mA 160mA

芯片有无OVP功能 有 无 有

加湿，OVP干扰情况 抗干扰能力一般 / 抗干扰能力强

ROVP公式（Kohm） /

启动电流 120uA 120uA 150uA

启动电阻 650K*2 650K*2560K*2

如果期望相同启动电压，需要减小启动电阻

启动时间（176VAC@Vo=80V） 180mS 180mS 200mS

最低启动电压 115VAC 110VAC 135VAC

输出电流(Vo=80V/220VAC) 61.3mA 62.0mA59.8mA

CS检测电阻不变

线性调整率(Vo=80V@176VAC~265VAC) ±0.2% ±0.5% ±0.7%

负载调整率(Vo=20V~80V@220VAC) ±1.1% ±1.3% ±1.7%

效率（Vo=80V@220VAC） 91.5% 92.5% 91.0%

最小带载(265VAC) 11.0V(极限值，仅供参考)

8.0V(极限值，仅供参考)

7.8V

(极限值，仅供参考)

BP2831X对比 输入176VAC~265VAC；输出80V/60mA

3-10*ovp

041

TRovp

芯片 BP2832A BP2832K BP2832AJ

带载能力(Vo=72V@176VAC~265VAC) 220mA 220mA 220mA

芯片有无OVP功能 有 无 有

加湿，OVP干扰情况 抗干扰能力一般 / 抗干扰能力强

ROVP公式（Kohm） /

启动电流 120uA 120uA 150uA

启动电阻 430K*2 430K*2 430K*2

启动时间（176VAC@Vo=150V） 75mS 75mS

85mS如果期望相同启动电压，需要减小

启动电阻

最低启动电压 115VAC 115VAC 125VAC

输出电流(Vo=150V/220VAC) 116.0mA 116.8mA 117.0mA

线性调整率(Vo=150V@176VAC~265VAC)

±1.3% ±1.0% ±1.2%

负载调整率(Vo=30V~150V@220VAC) ±0.4% ±0.3% ±0.97%

效率（Vo=150V@220VAC） 94.70% 95.70% 93.80%

最小带载(265VAC) 7.6V(极限值，仅供参考)

7.2V(极限值，仅供参考)

7.1V(极限值，仅供参考)

12 6

典型应用

BP2832X对比 输入176VAC~265VAC；输出150V/120mA

3-10*ovp

041

TRovp

芯片 BP2833D BP9833D BP2865E 替换注意

封装DIP8 DIP8 DIP7

1.BP2865E替换BP2833D需要注意：

1）ROVP计算公式不一样，参考各自的计算公式；

2）ROVP启动能力，BP2865E与BP2833D比，启动电流大，所以启动能力要弱些，要适当减小启动电阻。

2.BP2865E替换BP9833D需要注意：

1）ROVP计算公式不一样，参考各自的计算公式；

2）ROVP启动能力，BP2865E与BP9833D比，启动电流大，所以启动能力要弱些，要适当减小启动电阻。

3）需要减小采样电阻，要做到相同的输出电流，BP2865E的采样电阻是

BP9833D采样电阻85%。

PIN TO PIN 但BP2865E去掉第7脚

MOS F3HN50NC F2N55NC MW3N50B带载能力

Vo=72V@176VAC~265VAC320mA 320mA 320mA

芯片有无OVP功能 有 有 有加湿，OVP干扰情况 抗干扰能力一般 抗干扰能力稍强 抗干扰能力最强

ROVP公式（KOhm）

启动电流 120uA 120uA 180uA启动电阻 1M 1M 1M

最低启动电压 125VAC 125VAC 150VACCS采样电阻 0.600 Ohm 0.686 Ohm 0.600 Ohm

输出电流(Vo=80V/220VAC) 283.4mA 282.0mA 282.8mA线性调整率

Vo=80V@176VAC~265VAC±0.04% ±0.53% ±0.56%

负载调整率(Vo=20V~80V@220VAC)

±0.60% ±0.35% ±0.26%

效率（Vo=80V@220VAC） 92.0% 92.5% 92.5%

最小带载(265VAC) 8.39V(极限值，仅供参考)

8.23V(极限值，仅供参考)

6.37V(极限值，仅供参考)

13 7

典型应用

BP2865E对比 输入176VAC~265VAC；输出80V/280mA

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基本原理

启动：启动电压：VCC启动电压是14V。启动电阻对启动电容充电，到启动电压后，芯片开始工作，MOSFET 开启，电感开始充电，CS 电压到 400mV 时，MOSFET 关断，电感通过续流二极管放电，以临界模式工作。

VCC箝位电压：芯片内部有一个箝位电压 17V，正常工作时 VCC 电压被箝位。

欠压电压UVLO：欠压保护电压是9V。

源极驱动供电：源极驱动的一个好处就是可以更好的解决供电问题，MOSFET 关断时，源极电压上升，MOSFET 的寄生电容通过芯片内部的几个二极管对 VCC 电容充电，把 MOSFET 开启时消耗的电流补回来。

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基本原理

芯片逐周期检测电感的峰值电流，CS 端连接到内部的峰值电流比较器的输入端，与内部400mV阈值电压进行比较，当CS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：

其中，RCS为电流采样电阻阻值。CS比较器的输出还包括一个350ns前沿消隐时间。LED输出电流计算公式为：

其中， IPK是电感的峰值电流。

)mA(R

400I

CS

PK

2

II PK

LED

CC工作原理

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基本原理

Gate

AC

Power Mos

Control Mos

OUT

2V

C1

C2

Drain

R1

R2

C3

VCC

D1

D2

L

退磁检测

工作原理：当 Control Mos 处于关断状态时，电感开始退磁通过 D1 续流，因为 C1 上的电压不突变，OUT 电压会跟随 Drain 电压而上升，其平台会由 D2 钳位至 VCC+0.7V;当退磁结束之后，Drain上的电压将会以幅度为 2*Vo 进行阻尼振荡，其振荡频率约为几百KHz(由感量和寄生电容决定). 此时OUT上的交流电压相当于C1,C2分压(电容的容抗为1/jwc),C2相对C1越小，OUT上的电压交流成分会越高,OUT的震荡幅度会越大.当 OUT 电压低于 VCC 电压分压时，退磁检测的比较器翻转，芯片认为电感放电结束时，准备进入下一个开关周期。为了防止退磁检测误判，加入了一个过零检测屏蔽时间（ZCD_Mask），在这段时间内Disable 过零检测比较器。

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由采样机制所决定的最小带载能力 Control MOS关断后，通过D1续流，Drain的平台电压为Vin，OUT为Vcc+0.7V

电感电流退磁结束后，Drain的电压将以2Vo的幅度，由L和C1+C2构成的网络进行谐振

此时OUT电压也随之下降，其下降的幅度由C1和C2共同决定

C2相对C1越小，OUT下降的幅度越大

当OUT电压经芯片内部分压网络处理后，若小于内部比较器阈值，认为退磁结束，将打开Control MOS，实现临界模式控制

Gate

AC

Power Mos

Control Mos

OUT

2V

C1

C2

Drain

R1

R2

C3

VCC

D1

D2

L

输出电压越小，谐振幅度越小，OUT Pin越不容易达到翻转阈值，越不容易正确检测退磁

适当加大C1，越容易正确检测退磁 (无法操作)

输入线电压越低，C1越大，越容易正确检测退磁

C1,C2分别为相应MOSFET寄生电容

基本原理

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基本原理算法

BP2831AJ/BP2832AJ BP2865X ROVP脚工作原理：

开路保护电压可以通过ROVP引脚电阻来设置，ROVP引脚流出的电流约为50uA。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，来计算退磁时间Tovp。

其中，Vcs是CS关断阈值（400mV）Vovp是需要设定的过压保护点

然后根据Tovp时间来计算Rovp的电阻值（kohm），公式如下：

当Rovp电阻越大时，所拉取的电流越大，Ib越大，Tovp越小，Vovp越大。

RovpTovp

Timer

Tovp

OVP

Block

Tdmeg

OVP

Vref1/R1=50uA

VDD

Ib higher， Tovp smaller

Ib

GateOn

R1

Vref2

VovpRcs

VcsLTovp

3-10*ovp

041

TRovp

13

BP2831AJ/BP2832AJ BP2865X ROVP脚工作原理：

根据OVP的计算公式，OVP的设定还与感量大小有关；即使相同应用感量不同(即工作频率)，OVP保护点也会不同，感量越大实际OVP电压越大。

基本原理算法

VovpRcs

VcsLTovp

3-10*

ovp

041

TRovp

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基本原理算法

BP2831AJ/32AJ BP2865X ROVP脚工作原理：

RovpTovp

Timer

Tovp

OVP

Block

Tdmeg

OVP

Vref1/R1=50uA

VDD

Ib higher， Tovp smaller

Ib

GateOn

R1

Vref2

助焊剂漏电问题：如果助焊剂受潮低阻抗，漏电导致Rovp上电压增大，这样会使开路保护电压变高，因此不会误触发 OVP。开路保护电压上升约比正常高5%。

0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

VO

VP变

化比

例（

%）

DEMO编号

BP2831J 加湿前后VOVP变化比列 0805的ROVP电阻

助焊剂阻抗1M以上

助焊剂阻抗

300~400K

助焊剂阻抗20~30K

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基本原理算法

短路保护：

BP283XAJ/2865X具有最大开通时间限制，最大开通时间约为40uS，当功率管导通超过设定的最大到导通时间时，功率开关管的GATE直接被拉低，但不影响开关管下次开通,系统工作在5KHz低频，所以功耗很低。当有些异常的情况发生时，比如CS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，VCC电压开始下降；当VCC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。

过温保护：BP283XAJ/2865X芯片内部集成了过温调节和过温保护功能。过温调节的温度范围是140℃-150℃，在此温度范围内，芯片控制会降低输出的负载电流来降低温度。当芯片的温度超过155℃时，芯片会进入关断，功率开关管的GATE被拉低，开关停止动作，直到温度下降到过温阈值以下，再次恢复正常工作，迟滞为35℃。

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设计注意事项

功率电感设计a. 系统带最大功率时，在高温下，不要出现明显的磁饱和现象b. 系统在最高输入电压带最大功率负载时，工作频率不能过高c. 系统在最低输入电压带最小负载时，工作频率不能降入音频范围内<20KHz

e. 为获得更好的调整率，应将MOS导通时间设定在1.5uS之上

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设计注意事项

功率电感选取 :

磁路

EMC 高温特性 整机特性

工字电感 非闭合

靠近EMC元器件时，容易产生干扰

在高温时容易饱和，使电流下降

装入金属外壳后，感量变小，工作频率变高

EE 闭合 与EMC元器件相对位置不敏感

合理设计不易饱和 装入金属外壳后，感量不变

输入电压（V）输入功率（W）

输出电压（V）

输出电流（mA）

开路保护电压（V）

环境温度（℃）

IC温度（℃）

备注

170 4.5 71.1 57.3 80.8 19.4 35.2 常温稳定170 4.5 70.9 57.1 80.8 30.5 41.6

170 4.5 70.9 57.0 80.8 35.9 45.9

170 4.5 70.8 56.7 80.2 40.2 49.4

170 4.4 70.8 56.6 80.2 45.2 54.4

170 4.4 70.8 56.3 79.6 50.2 59.6

170 4.4 70.7 56.1 79.6 55.0 63.9

170 4.3 70.6 55.8 78.9 59.9 69.1

170 4.3 70.6 55.5 78.9 64.9 74.1

170 4.3 70.5 55.1 78.3 70.6 79.9

170 4.3 70.4 54.6 76.7 74.9 84.3 出现磁饱和170 4.2 70.4 53.8 75.1 80.6 90.7

170 4.1 70.2 52.9 74.4 85.0 95.7

170 4.0 70.0 51.8 73.8 90.3 100.7

170 3.9 69.8 50.5 72.2 95.2 105.5

BP2831K 工字电感饱和相关实验

饱和后可能出现以下现象 1. 输出电流变小

2. 开路电压变小(OVP电压若接近满载电压，可能出现灯闪的现象)

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设计注意事项

BP2831K 工字电感安装对EMC的影响

工字电感贴近输入滤波色环电感后，传导会变差

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设计注意事项

输出假负载设计: 结合VCC电容, 启动电阻以及输出电容的取值, 假负载的取值

要保证输出电压在保护重启过程中，不出现电压逐次积累的现象

假负载损耗的功率应在输出功率1%之内，以减小其对效率的负面影响

阻容方案替代 : 在低成本阻容降压替代方案且要求PF>0.5的场合，可尝试如下方式

1. 使用更大阻值的保险丝电阻（会损失一些效率）

2. 减小输入高压电容

关机回闪 : 关机后，由于输入与输出电压压差减小，导致触发OVP保护，若保护后VCC再次被

充电至芯片开启，会出现回闪现象。

解决方式:

1. 加大启动电阻；

2. 略微加大OVP电压；

3. 在Vcc电容上并联电阻

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设计注意事项

BP283XAJ OVP 一致性确认

OVP电压与输出电流、感量、Rovp电阻有关。

3-10*ovp

140

RTovp

TovpRcs

VcsLVovp

变压器：5.2mH；265VAC；ROVP=20 KΩ

IC编号 Ipeak（mA）

实际测试 根据公式计算

TOVP（uS） VOVP（V） K

BP2831AJ-AVF19J -6# 145 7.2 104.4 140

BP2831AJ-AVF19J -7# 145 7 108 140

BP2831AJ-AVF19J -8# 145 7.1 106.6 140

BP2831AJ-AVF19J -9# 145 7 107.3 140

BP2831AJ-AVF19J-10# 145 7.1 107 140

平均值 / / / /

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设计注意事项

ROVP Pin 设计 ROVP电阻最好靠近IC ROVP Pin

当输入输出电压之间压差较小时，应将Tovp时间尽量设短，防止出现OVP误动作

(输入输出电压压差较小时，电感上压差小，在限定最大Ton=40uS内，CS不能达到设定的阈值，导致退磁时间变短，出现OVP误动作)

以上现象可能出现在填谷电路/输入电压接近输出电压的应用场合

在实际设计时，应保证系统在最恶劣的应用场合下不误触发OVP，并留有一定余量

建议Rovp电阻小于82K，过大则无OVP保护。

GND

ROVP

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设计注意事项

VCC Pin 设计 启动电阻与电容的选取

输入176~265Vac应用中，启动电阻推荐750K*2 1206

输入85~265Vac应用中，启动电阻推荐360K*2 1206

VCC电容推荐1uF/25V

最小启动电阻

芯片在系统出现保护之后，系统会下拉VCC以低于UVLO,

为了确保故障解除芯片能重启，缺省电流为2mA,

按照极端情况265Vac：

Rstartmin>(Vindcmax)/2mA

所以推荐启动电阻总和须大于200kohm

另外，定义启动电阻还需要考虑：

1. 满足最低启动电压；

2. VCC启动电阻的功耗，以及对效率的影响；

3. VCC注入太多的电流引起箝位电路的功耗和芯片发热;

4. 电阻的耐压，全电压应用建议两个1206封装。

VCC电容GND

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设计注意事项

CS Pin 设计 CS电阻取值

根据输出电流，计算应选取的CS电阻值

CS电阻要以尽量短的线，连接于IC 的CS Pin和GND Pin

IC CS Pin

IC GND

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设计注意事项

CS电阻设计

在系列机种应用中，若需要改变CS电阻，会影响OVP开路电压值，应同步调整Rovp值，得到相同的开路电压。

应用芯片 最大峰值电流

BP2831AJ BP2832AJ <750mABP2831/2 BP2831A/2A <450mABP2833A BP2833D <750mABP9833A BP9833D BP2836D <1.6A

Ipk*(RdsonQ2+Rcs)<Vocp

283X最大电流保护示意图

最大峰值电流不能超过设定值：

Vocp

OUT

Q1

Q2

Drain

CS

VCC

Current Limit

Gate

EN=Gate High

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设计注意事项

Drain Pin 设计 Drian的铜箔可以适当加大以加强散热，其加大的部分最好不要超过 Pin 7在PCB上的投影部分以免造成

DS短路；过大的Drain部分的铜箔会让辐射变差。

在画SOP8封装时，应将第7 Pin去掉(Pin6 根据需要取舍)，以提供更大的爬电距离。

Drain

CS

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应用注意事项

低温时出现闪烁问题 芯片通过过零检测系统退磁时间，若该时间小于设定的OVP的时间，系统将进入开路保护

低温时，输入电解电容容量减小，导致在最大导通时间内，电流峰值无法达到预设值

引起退磁时间减小，若其小于设定的Tovp，将误触发OVP保护；

低温时，LED的导通电压会增加，将误触发OVP保护。

系统改善对策：适当加大输入电容容量(按1uF/W或更大来选取 输入电 容容量)

提高开路保护电压

实测电容容量会掉的更多，具体请参考相关报告

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应用注意事项

退磁结束后的谐振频率过高，导致LED微亮 芯片过零检测机制是有一定的Delay和反应时间的，过高的谐振频率，将会导致芯片无法正确检测到系

统的过零而以最大退磁时间来工作，使输出电流变小，出现LED微亮的情况。

系统改善对策：1. 适当加大功率电感感量2. Drain对GND加高压电容以加大谐振周期

要保证谐振周期T>900nS

在实际设计中，可以将输出LED负载电压减小(让系统工作在断续模式)，来观察这个谐振

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输入串入电感镇流器后闪烁问题

应用注意事项

因为输入电解电容上的最小值接近输出电压，两者压差比较小，非常容易导致在最大的导通时间内，电感电流无法上升到设定的PK值，导致退磁时间变短，从而触发OVP，引起输出LED闪烁.

加电感镇流器会让输入电解电容上的最小电压下降，当这个最小电压下降到足以触发OVP时，会出现LED闪烁的现象；当在这个电感整流器之后并联电容时，会将最小电压抬高，由此解决误触发OVP而闪烁的现象.

另外，需要考虑启动电压。适当减小启动电阻可以提升启动能力， 但是不能小于最小启动电阻，(详见启动电阻部分) 。

Vin=220Vac,Vo=150Vdc,Io=120mA

输入交流部分结构 Vbulk最小值(V) Vbulk最大值(V)

原始Demo 239 314

串36W电感镇流器 189 250

串36W电感镇流器+并联100nF CBB电容 210 262

串36W电感镇流器+并联220nF CBB电容 214 262

串36W电感镇流器+并联330nF CBB电容 227 268

串18W电感镇流器 170 227

串18W电感镇流器+并联100nF CBB电容 196 239

串18W电感镇流器+并联220nF CBB电容 225 262

串18W电感镇流器+并联330nF CBB电容 239 272