CS6581E P
高精度非隔离恒流 LED 驱动电路
本资料适用范围：CS6581AEO/BEO/EO/DEO/EP/FEP
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1 概述
CS6581 是一款高精度的 LED 恒流控制芯片，应用于非隔离的降压型 LED 电源系
统，适合全范围的交流电压输入或者 12V~500V 的直流电压输入；芯片内置 500V 功率
MOS，只需很少的外围器件即可实现很高的电流精度。芯片工作在电感电流临界模式，
系统输出电流不随电感量和 LED 工作电压的变化而变化，具有优异的负载调整率；无需
辅助绕组供电，简化设计，降低系统成本。
CS6581 集成专利的交流输入电压欠压保护功能，在交流输入电压过低时系统自动进
入打嗝模式，防止在低输入电压时输入电流过大而损坏系统。同时芯片还集成了多重保
护功能来加强系统的稳定性和可靠性，包括VCC欠压保护，LED开路/短路保护，逐周期
限流以及过温保护等，所有保护均具有自动重启功能。
其特点如下：
● 边界控制模式，可以提高效率
● 内置 500V MOSFET
● 低工作电流（<1mA）
● UVLO 功能
● LED 开路/短路保护
● 逐周期限流
● 过温保护
● 封装形式：SOP8/DIP8 2 功能框图与引脚说明
2. 1 功能框图
图 1 功能框图
CS6581
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2. 2 功能描述
2.2.1 UVLO 功能
系统上电后，VCC电压开始上升。当VCC电压上升到UVLO开启电压后，系统开始工
作，系统正常工作后，VCC电压需要降低到UVLO关断电压以下，系统才会停止工作，实
现UVLO保护功能。
2.2.2 边界控制模式
系统采用高端BUCK架构，工作在临界导通模式。MOSFET开启，线电压给电感充
电，电感电流线性上升，CS端采样电阻采样电感电流并将其转换成采样电压VCS，当VCS
达到内部PWM比较器参考电压 0.5V后，PWM比较器输出高电平，RS触发器 复位，
MOSFET关闭，电感中储存的能量通过续流二极管和LED灯放电。RZCD1、RZCD2 连接
到电感两端检测电感两端的电压。当电感电流放至为零时，电感两端电压由于寄生电阻
和电容的作用将逐渐将至零，RZCD1、和RZCD2 检测电感两端电压的下降沿。当ZCD
端检测到该下降沿时，零电流检测比较器输出高电平，RS触发器被置位，MOSFET打开，
完 成 一 个 工 作周期。在一个周期内，电感电流峰值被PWM比 较 器 参 考电压钳位在
Vref/Rcs，电感电流为临界连续模式，电感的平均电流——即LED输出电流完全由以下公
式决定，与输入电压，输出电压，电感值无关，实现输出恒流。
2.2.3 恒流控制
CS6581 采用电感峰值电流恒定的控制方式，LED 输出电流通过以下公式计算：
/ 2 cs 2 /2/ CS R VRVII PK CS REF O = = =
其中：
VREF为环路反馈基准电压（典型值为 0.5V）
RCS为电流采样电阻
2.2.4 重启计时器
CS6581 集成自动重启功能，在 MOSFET 导通时，计时器开始记时。经过 150us 后，
如果 ZCD 未能再次使 MOSFET 导通，重启记时器将发出触发信号，开启 MOSFET，避
免芯片错误的停止工作。
2.2.5 最小关断时间
CS6581 工作频率随着正弦波输入电压变化，为了限制系统最大工作频率，具有良好
的 EMI 特性，芯片将系统的最小关断时间设置为 4.5us。如下图所示，当 MOSFET 关断
时间小于 4.5us 时，ZCD 不会开启 MOSFET。
ZCD
GATE
Toff>4.5us
图 2 最小关断时间
CS6581
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2.2.6 前沿消隐
由于存在寄生电容，MOSFET 在导通瞬间，会产生一个脉冲电流。CS6581 内部集
成有前沿消隐功能，在 MOSFET 导通的瞬间，设计有 280ns 的前沿消隐时间，在这段时
间内，电流比较器停止工作，避免脉冲电流让电流比较器发生误翻转，如下图所示：
VCS
t
TLEB=280ns
图 3 前沿消隐
2.2.7 输出过压保护
输出过压保护功能可以避免输出电压过高而损坏器件。CS6581 利用监测并联在 两
端的电阻 RZCD1 和 RZCD2 的分压值实现输出过压保护功能。当 ZCD 电压高于 5.5V 时，
芯片触发过压保护功能，关断功率 MOSFET。Vcc 电压会降到 UVLO 关断电压以下，系
统再次启动，直到输出过压状态被解除，系统才开始正常工作。输出电压过压保护点通
过以下公式来设定：
1
1 2
_
( ) 5.5
ZCD
ZCD ZCD
OVP OUT R
R RV
V
+ ×
=
其中：
VOUT_OVP为输出电压过压保护点。
2.2.8 过温保护
为了避免温度过高而损坏器件，CS6581 内置过温保护功能。当温度高于 160℃，过
温保护模块将关断芯片并锁定，直到 Vcc 降到欠压保护关断电压，系统重启。系统会不
断检测芯片温度，当温度降到 130℃以下，系统重启后才能正常工作。
2. 3 引脚排列图
GND
VCCDRAIN
CS
DRAIN
ZCD
GATE
CS6581EP
CS
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2. 3 引脚排列图
GND
VCCDRAIN
CS
DRAIN
ZCD
GATE
CS6581EP
CS
1
2
3
4
BR1
MB6S
*
C1
6.8uF/400V
R1
100K
R2
100K
R3
56K
R7
1R6
R6
1R8
C2
2.2uF/25V
D1
ER1J
C3
2.2uF/250V
AC-L
AC-N
AC180V~265V
R4
36K
CS 8
CS 7
6 D
5 D G 4
VCC 3
ZCD 2
GND 1
CS6581EP R4
1M
LED+
LED-
原理图
EE13
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2. 4 引脚说明与结构原理图
引脚 符 号 功 能 属性 结 构 原 理 图
1 GND 地。 P
2 ZCD 零电流检测 I
3 VCC 电源。 P
4 GATE 内部高压功率管的栅极 I
5,6 DRAIN 内部高压功率管的漏极 O
7,8 CS 原边电感电流采样端。 I
3 电特性
3. 1 极限参数（超过极限参数，芯片可能被损坏）
除非特别说明，Tamb= 25℃
参 数 名 称 符 号 额 定 值 单 位
电源电压 VCC -0.3~30 V
内置高压功率管漏端 VDRAIN -0.3~500 V
内置高压功率管漏端最大
工作电流
IDRAIN 0.5~4 A
低压模拟端口（CS，ZCD） -0.3~7 V
功耗 PDMAX 0.45 W
热阻 θJA 145 ℃/W
工作结温 TJ 150 ℃
储存温度 TSTG -65~150 ℃
ESD（HBM 模型） 3.5 kV
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3. 2 电特性
除非特别说明，Tamb= 25℃
规 范 值
符 号 参 数 名 称 测 试 条 件
最小 典型 最大
单位
输入电源部分
VCC_CLAMP VCC钳位电压 Icc=5mA 12.3 V
UVLO_ON UVLO 开启电压 VCC上升 8.7 V
UVLO_OFF UVLO 关断电压 VCC下降 7.4 V
UVLO_HYS UVLO 迟滞电压 1.3 V
ICC_OFF VCC关断电流
VCC上升
VCC=10V 70 μA
IQ VCC静态电流
VCC=10V 无开关动作
0.25 0.5 mA
ICC 工作电流 开关频率 70kHz 0.5 1 mA
误差放大器
VREF
电压反馈
输入阈值电压
VCC=10V 592 500 508 mV
GEA 误差放大器跨导 80 μA/V
VEA 误差放大器电压增益 400 V/V
零电流检测
VZCDL ZCD 下降阈值 ZCD 下降 0.3 V
VZCDH ZCD 上升阈值 ZCD 上升 0.8 V
VZCD_OVP ZCD 过压保护阈值 5.5 V
TOFF_MIN 最小关断时间 4.5 μs
转下页
接上页
规 范 值
符 号 参 数 名 称 测 试 条 件
最小 典型 最大
单位
电流采样
TLEB
电流采样前沿
消隐时间
500 ns TDELAY 关断延迟 120 250 ns 重启计时器
TSTART 重启计时器周期 150 300 μs
驱动部分
V(BR)dss
内置 MOSFET 源漏电压
VGS=0V，
ID=250uA 500 V
过温保护
TSD 过温关断温度 160 ℃
TSD_HYS 过温关断延迟 30 ℃
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4 封装尺寸与外形图（单位：mm）
4. 1 CS6581AEO/BEO/EO/DEO
Symbol Min. Max. Symbol Min. Max.
A 1.350 1.750 E 3.800 4.000
A1 0.100 0.250 E1 5.800 6.200
A2 1.350 1.550 e 1.270 (BSC) b 0.330 0.510 L 0.400 1.270
c 0.170 0.250 θ 0° 8°
D 4.700 5.100
4. 2 CS6581EP/FEP
CS6581
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Symbol Min. Nom. Max. Symbol Min. Nom. Max.
A 3.60 3.80 4.00 c1 0.23 0.25 0.27
A1 0.51 - - D 9.05 9.25 9.45
A2 3.00 3.30 3.40 E1 6.15 6.35 6.55
A3 1.55 1.60 1.65 e 2.54BSC
b 0.44 - 0.53 eA 7.62BSC
b1 0.43 0.46 0.48 eB 7.62 - 9.30
B1 1.52BSC eC 0 - 0.84
c 0.24 - 0.32 L 3.00 - -
产品中有毒有害物质或元素的名称及含量
有毒有害物质或元素
部件名称 铅
（Pb） 汞（Hg） 镉（Cd）
六价铬
（Cr +6）
多溴联苯
（PBB） 多溴联苯醚
（PBDE） 引线框 ○ ○ ○ ○ ○ ○
塑封树脂 ○ ○ ○ ○ ○ ○
芯片 ○ ○ ○ ○ ○ ○
内引线 ○ ○ ○ ○ ○ ○
装片胶 ○ ○ ○ ○ ○ ○
说明
○：表示该有毒有害物质的含量在SJ/T11363-2006标准的限量要求以下。
×：表示该有毒有害物质的含量超出SJ/T11363-2006标准的限量要求。
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5.联系方式
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