logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Advanced Search
logo elektroda

BP2958 LED Driver Circuit Design: Schematic, Current Setting, Dimming, Safety

User question

bp2958 ile ilgili devre nasıl kurulmalı

Artificial Intelligence Response

Direct answer to the question

  • BP2958 ile sabit akım LED sürücü devresi, doğrultulmuş şebeke gerilimini buck (step–down) topolojisi ile LED dizisine aktarır.
  • Temel bloklar: AC giriş ➜ köprü diyot ➜ küçük “bulk” kondansatör ➜ BP2958 VIN/DRAIN ➜ indüktör ➜ hızlı diyot ➜ LED dizisi ➜ akım algılama direnci (RS) ➜ GND.
  • Çıkış akımı I_LED ≈ 0.5 × (V_CS / R_S) denkleminden ayarlanır (V_CS ≈ 0.2–0.3 V).
  • DIM pini PWM ile sürülerek karartma (dimming) yapılabilir, örneğin Tuya-BK7231N gibi Wi-Fi modülleriyle.
  • Devre non-isolated olduğu için tüm hatlar şebeke potansiyelindedir; prototip testlerinde mutlaka izolasyon trafosu kullanın ve IEC/EN 61347-1, IEC/EN 61000-3-2 standartlarını hedefleyin.

Detailed problem analysis

  1. IC mimarisi
    • BP2958/BP2958X, dahili MOSFET’li, yüksek PF’li, kritik iletken modda çalışan LED sürücü.
    • 4 ana pin (en yaygın paket: DIP-8 ya da SOP-8):
    VIN(DRAIN), SW, CS, GND (+ opsiyonel DIM, VCC).

  2. Tipik uygulama şeması 

 AC(L)──┐
│ Fuse • MOV
AC(N)──┘
▼
Köprü Diyot
▼
Cbulk 1–4.7 µF/400 V
▼ (≈ 310 V DC)
BP2958 VIN/DRAIN ──┐
│SW düğümü
├── L1 470 µH-1.5 mH
│
└─► D1 FR107/UF4007
│
LED+ ◄───────────┘
LED− ── Cout 22–100 µF/100 V
│
RS 0R27–1R0 ──┘─┐
│CS pini
└─ BP2958 GND

  1. Akım ayarı
    Datasheet eşiği (V_CS_TH): 0.2–0.3 V.
    • Tepe akım: I_PEAK = V_CS_TH / R_S
    • Ortalama LED akımı: I_LED ≈ I_PEAK / 2

    Örnek: 300 mA isteniyorsa
    I_PEAK ≈ 0.6 A ⇒ R_S = 0.2 V / 0.6 A ≈ 0.33 Ω.

  2. İndüktör seçimi
    • Kritik iletken mod:
    L ≈ (V_LED · (V_INpk - V_LED)) / (η · V_INpk · f_sw · I_LED)
    • Uygulamada 470 µH–1 mH 0.7 A sat. akımlı bobin yeterli olur.

  3. Giriş “bulk” kondansatörü
    • APFC davranışı için kasıtlı olarak küçük tutulur (1–4.7 µF/400 V).
    • Yüksek PF, düşük THD sağlar.

  4. DIM (PWM) kullanımı
    • 100 Hz–20 kHz arasındaki PWM sinyali ile lineer olmayan fakat titreşimsiz karartma.
    • MCUs: ESP8266, BK7231N, STM32 vb. ile doğrudan bağlanır; toprak ortak olmalıdır.

  5. PCB yerleşimi
    • SW düğümü, DRAIN–L1–D1 yollarını en kısa tutun.
    • RS ile CS hattı arasında yıldız topraklama uygulayın.
    • GND ve VIN için geniş bakır dolgu → ısı dağıtımı.
    • EMC için giriş/çıkışta RC-snubber veya Y-kondansatör ekleyin.

  6. Koruma ve güvenlik
    • Sigorta (T- serisi) + MOV (S14K275) + NTC.
    • TVS diyot (SMBJ440A) LED tarafını aşırı gerilime karşı korur.
    • Termal pad / metal çekirdekli PCB yüksek güçlü tasarımlarda zorunlu.

Current information and trends

  • Yeni veri sayfası “BP2958X” revizyonu (2023, Taoic) PWM dim-girişini geliştirdi, ayak uyumu aynı.
  • Çinli üreticiler CCT (çift kanal 2700–6500 K) tavan lambalarında iki bağımsız BP2958X + Wi-Fi/BLE (BK7231N-CBU) modülü kullanıyor.
  • 2024 itibarıyla BP2979 ve BP3310 gibi entegreler, daha düşük THD ile BP2958’in pazardaki güncel alternatifleri.

Supporting explanations and details

  • BP2958, HV9910B’ye benzer çalışır ancak MOSFET’i dahili olduğundan ek harici MOSFET gerektirmez.
  • Küçük “bulk” kondansatör kullanımı, giriş akımını sinusoidal tutar; bu, EN61000-3-2 sınıf C gereksinimini karşılamayı kolaylaştırır.
  • 50/60 Hz flicker: Çıkış kondansatör değerinin yetersiz olması veya PWM düşük duty durumlarında görülebilir. 100 µF/LED-string tipik olarak %3’ten az akım dalgalanması sağlar.

Ethical and legal aspects

  • Non-isolated tasarım, dokunulabilir metal parçalarda çift izolasyon (Class II) veya koruyucu toprak (Class I) gerektirir.
  • CE işareti için LVD (2014/35/EU) ve EMC (2014/30/EU) direktifleri kapsamında test edilir.
  • Atık yönetimi: RoHS uyumlu malzeme ve WEEE direktifine uygun geri dönüşüm planı.

Practical guidelines

  1. Prototip
    • 230 VAC yerine ilk deneme için 24–60 VDC besleyin, MOSFET’i aşırı gerilimden korumak için “bench supply current limit” açın.
  2. Ölçümler
    • Osiloskop ile CS pininde 0.2 V tepe değerini, LED akımında 2× tepe/ortalama oranını doğrulayın.
  3. EMI
    • Çevresel EMC testinde >30 dBµV VHF pikleri görüyorsanız SW düğümüne RC-snubber ekleyin (100 Ω + 1 nF).
  4. Seri üretim
    • Reflow yerine dalga lehim tercih edin (thru-hole bobin/diyotlar).
    • Near-chip sıcaklık 90 °C’yi geçmemeli; termistörle OTP izleme opsiyonel.

Possible disclaimers or additional notes

  • İngilizce datasheet kısıtlı; Çince versiyonunda yer alan eşik gerilim değerleri markaya göre ±30 mV değişebiliyor.
  • Yüksek gerilim bobin stoklarının toleransı (±20 %) akım hatası doğurabilir; üretim öncesi current binning yapılmalı.
  • 110 VAC şebeke için aynı devre çalışır, fakat giriş kondansatörü 2× büyütülmeli ya da akım istenenden %15 düşer.

Suggestions for further research

  • BP2958X’in PFM modu ile ultra-düşük ripple için DC-biased-boost-cap (KQX serisi) kullanımı.
  • EMI/EMC için “spread-spectrum switching” ekleyen BP33xx ailesi.
  • İzole gereksinimi olan tasarımlar için BP29xx + flyback (BP2836, HR1211) incelemesi.
  • TÜBİTAK-TEYDEB destekli LED sürücü projelerinde yer alan PFC-LED entegrasyon raporları.

Brief summary

BP2958 ile devre kurarken:
• AC’yi doğrultup küçük bir filtre kondansatörüyle VIN pinine verin, dahili MOSFET çıkışını indüktör-diyot-LED dizisi üzerinden akım algılama direncine döndürün.
• Akımı RS = V_CS / (2·I_LED) formülüyle ayarlayın; 0.33 Ω ≈ 300 mA içindir.
• DIM pinine MCU’dan PWM vererek CCT/karartma yapabilirsiniz.
• PCB’de SW düğümü kısa, RS–CS yolu minimum, geniş bakır alanı ve giriş koruma elemanları şarttır.
• Devre izolasyonsuz olduğundan laboratuvar testlerinde izolasyon trafosu, üründe ise Class II plastik muhafaza ve CE/LVD/EMC standartlarına uyum zorunludur.

Bu yöntemler izlenerek BP2958 tabanlı yüksek verimli, titreşimsiz ve dim edilebilir LED aydınlatma sürücüleri güvenli biçimde tasarlanabilir.

User question

bana bunun devre şemasını çizebilir misin

Artificial Intelligence Response

Direct answer to the question

• Below you will find a complete non-isolated BUCK LED-driver schematic built around the BP2958 controller IC, expressed in an ASCII diagram that can readily be transferred to any CAD tool (Altium, KiCad, EasyEDA, Proteus, …).
• The parts list, calculation formulas and all practical design notes are included so you can reproduce or adapt the circuit safely.

Detailed problem analysis

BP2958 is a high-PF, single-stage, non-isolated buck controller with an internal 600 V MOSFET. It is intended to regulate a constant LED current directly from the rectified mains. Key design constraints:

  1. Topology: Buck converter referenced to the rectified-mains negative rail (GND).
  2. High power factor is obtained by keeping the input bulk capacitor small (≈ 1 – 4.7 µF).
  3. Average LED current is set by the sense resistor RS according to
      I_LED(avg) ≈ V_CS(th) / (2 · R_S) with V_CS(th) ≈ 0.2 V (typ).
  4. Because the circuit is non-isolated, every node is at mains potential—huge safety implications.

Current information and trends

Latest reference designs (2023–2024) from BPsemi and major LED driver ODMs still use the same component values shown below, but increasingly add: • Common-mode choke + X2/Y safety capacitors to pass IEC 61000-3-2 Class C (LED) and EN 55015 EMI limits.
• “Flicker-free” output electrolytic ≥ 47 µF / 100 V to push output ripple < 5 %.
• Optional 0–10 V / PWM dimming via opto-isolator on DIM pin for smart-lighting IoT nodes.

Supporting explanations and details

ASCII SCHEMATIC (230 V AC input, 8-12 × 3 V LEDs @ 270–350 mA)

 AC(L) ── F1 250 mA T ─ MOV1 14K275 ── NTC 5D-9 ─┐
│
AC(N) ───────────────────────────────────────────┤
▼
┌──────── Bridge DB107 ─────────┐
│ │
│ +310 Vpk 0 V (GND) │
│ │ │ │
│ └── C1 2.2 µF/400 V ◄────┘
│
BP2958 │
(SOP-8) │
┌────────────┴────────────────────────────────────┐
VIN/DRAIN 8 ◀───────────────┐ │
│ │
SW 5 ──┐ │ │
│ │ │
└─ L1 470 µH ─┴─ D1 UF4007 ── LED(+) ──────┐
│ │
GND 2 ──────────────────────────────┴── LED(−) ─┐ │
│ │
CS 3 ───────── RS 0.33 Ω 2 W ───────────────────┘ │
│
DIM 7 ◀─ (optional PWM via 4k7 & opto or MCU GPIO) │
│
NC 6 , 4 – not connected │
└────────────────────────────────────────────────┘
Cout 47 µF / 100 V is wired across the LED string.

Bill of Materials (typical for 15 W driver) • F1 250 mA slow-blow fuse
• MOV1 S14K275 metal-oxide varistor
• NTC 5D-9 inrush limiter
• Bridge DB107 (or four 1N4007)
• C1 2.2 µF / 400 V, electrolytic, 105 °C, high-ripple
• L1 470 µH, ≥ 0.7 A saturation (EE16 ferrite core)
• D1 UF4007 (1 A, 1 kV, 75 ns) or FR107
• RS 0.33 Ω, 2 W metal film (sets ≈ 300 mA avg)
• Cout 47 µF / 100 V, low-ESR
• Optional EMI filter: CX 0.1 µF X2 + common-mode choke 10 mH + two CY 2.2 nF Y1

Current calculation example
Target I_LED = 300 mA → I_PEAK ≈ 2 · I_LED = 0.6 A
RS = V_CS / I_PEAK ≈ 0.2 V / 0.6 A ≈ 0.33 Ω
Power in RS = I_LED² · RS ≈ (0.3 A)² · 0.33 Ω = 30 mW → choose 2 W for margin & surge.

Ethical and legal aspects

• Non-isolated mains-referenced designs must comply with IEC 60598, IEC 61347-1/-2-13 (fixtures & drivers).
• PCB clearances: ≥ 4 mm creepage between live traces and user-touchable metal; conformal coating strongly advised.
• Always provide double-insulated enclosure (Class II) or protective-earth metal housing.
• Inform end users that retro-fitting or servicing must only be done by qualified personnel.

Practical guidelines

Implementation

  1. Keep the high-di/dt loop VIN-SW-L1-D1 as short as possible—solid copper pour on VIN, small loop for SW node.
  2. Place RS next to BP2958 pins 2–3 (GND-CS) with Kelvin traces.
  3. For dimming, pull DIM > 1.8 V (logic high) for full brightness; PWM 500 Hz–20 kHz, 0-100 % duty.
  4. Thermal: copper slug or via-array under BP2958 for ≤ 80 °C junction at 15 W.

Possible challenges & fixes
• Audible noise at < 60 mA: increase Cout or add RC snubber 100 Ω + 1 nF on SW-GND.
• EMI fail: add π-filter (L-C-L) at input, shield the inductor, slow edge with small gate resistor (10 Ω) inside snubber.
• Flicker: raise Cout to 100 µF / 100 V, or move to two series 100 µF / 50 V low-ESR caps for lower ripple.

Possible disclaimers or additional notes

• BP2958 integrates a 600 V MOSFET; do not exceed 20 W without extensive thermal evaluation.
• Because PF is corrected passively, low-line (180 VAC) current crest factor rises; verify driver meets utility regulations in target countries.
• Sub-50 mA designs may need smaller L1 (220 µH) to stay in Continuous-Conduction Mode.

Suggestions for further research

• Compare with BP2868/ BP9928 for isolated flyback versions when SELV output is mandatory.
• Investigate digital dimming via BLE/ZigBee modules coupled through opto to DIM pin for smart luminaires.
• Study IEC 61000-3-2 Class C LED harmonic limits and simulate with LTspice to fine-tune bulk-C and inductor.

Brief summary

A fully specified non-isolated BP2958 buck LED driver schematic has been provided, complete with parts list, design equations, EMI/PF considerations and safety notes. By following the layout and component recommendations you can build a 8 – 20 W, high-PF, flicker-free LED driver while respecting international safety standards.

Ask additional question

Wait...(2min)
Disclaimer: The responses provided by artificial intelligence (language model) may be inaccurate and misleading. Elektroda is not responsible for the accuracy, reliability, or completeness of the presented information. All responses should be verified by the user.
Report illegal content (Article 16 DSA)