開關(guān)降壓型LED恒流驅(qū)動(dòng)器，車燈恒流驅(qū)動(dòng)芯片OC5021B

車燈驅(qū)動(dòng)芯片OC5021B概述

OC5021B 是一款高效率、高精度的降壓型大功率 LED 恒流驅(qū)動(dòng)控制芯片。 OC5021B 采用固定關(guān)斷時(shí)間的峰值電流控制方式，關(guān)斷時(shí)間可通過外部電容 進(jìn)行調(diào)節(jié)，工作頻率可根據(jù)用戶要求而改變。OC5021B 通過調(diào)節(jié)外置的電流采樣 電阻，能控制高亮度 LED 燈的驅(qū)動(dòng)電流，使LED燈亮度達(dá)到預(yù)期恒定亮度。在DIM端加PWM信號(hào)，可以進(jìn)行LED燈調(diào)光。DIM端同時(shí)支持線性調(diào)光。 OC5021B 內(nèi)部集成了 VDD 穩(wěn)壓管以及過溫保護(hù)電路，減少外圍元件并提高系 統(tǒng)可靠性。OC5021B 采用 SOT23-6 封裝。

車燈驅(qū)動(dòng)芯片OC5021B特點(diǎn)

◆寬輸入電壓范圍：3.1V~100V

◆高效率：可高達(dá) 93%

◆支持 PWM 調(diào)光和線性調(diào)光

◆最大工作頻率：1MHz

◆CS 電壓：250mV

◆芯片供電欠壓保護(hù)：2.6V

◆關(guān)斷時(shí)間可調(diào)

◆智能過溫保護(hù)

◆內(nèi)置 VDD 穩(wěn)壓管

車燈驅(qū)動(dòng)芯片OC5021B應(yīng)用領(lǐng)域

◆自行車、電動(dòng)車、摩托車燈

◆強(qiáng)光手電

◆LED射燈

◆大功率LED照明

◆LED背光

車燈驅(qū)動(dòng)芯片OC5021B典型應(yīng)用電路圖

車燈驅(qū)動(dòng)芯片OC5021B封裝及管腳分配

車燈驅(qū)動(dòng)芯片OC5021B管腳描述

車燈驅(qū)動(dòng)芯片OC5021B工作原理

OC5021B 采用峰值電流檢測和固定關(guān)斷時(shí)間的控制方式。電路工作在開關(guān)管導(dǎo)通和關(guān)斷 兩種狀態(tài)。參見典型應(yīng)用電路圖，當(dāng)MOS開關(guān)管處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，輸入電壓VIN通過LED 燈、電感L1、MOS開關(guān)管、電流檢測電阻RCS對電感充電，流過電感的電流隨充電時(shí)間逐漸增 大，當(dāng)電流檢測電阻RCS上的電壓降達(dá)到電流檢測閾值電壓VCS_TH時(shí)，控制電路使得DRV輸出 端變?yōu)榈碗娖讲㈥P(guān)斷MOS開關(guān)管。當(dāng)MOS開關(guān)管處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，電感通過由LED燈、續(xù)流二極管以及電感自身組成的環(huán) 路對電感儲(chǔ)能放電。MOS開關(guān)管在關(guān)斷一個(gè)固定的時(shí)間TOFF后，重新回到導(dǎo)通狀態(tài)，并重復(fù) 以上導(dǎo)通與關(guān)斷過程。

車燈驅(qū)動(dòng)芯片OC5021B的T_OFF設(shè)置

固定關(guān)斷時(shí)間可由連接到TOFF引腳端的電容C_OFF 設(shè)定：

T_OFF =0.51?150KΩ?(C_OFF +8pF) +T_D

其中T_D=61ns。

如果不外接C_OFF，內(nèi)部將關(guān)斷時(shí)間設(shè)定為650ns。

車燈驅(qū)動(dòng)芯片OC5021B的輸出電流設(shè)置

LED輸出電流由電流采樣R_CS以及T_OFF等參數(shù)設(shè)定：

其中V_LED是LED的正向?qū)▔航担琇₁ 是電感值。

車燈驅(qū)動(dòng)芯片OC5021B的外圍器件電感取值

為保證系統(tǒng)的輸出恒流特性，電感電流應(yīng)工作在連續(xù)模式，要求的最小電感取值為： L₁ >4V_LED ?T_OFF ?R_CS

車燈驅(qū)動(dòng)芯片OC5021B的系統(tǒng)工作頻率

系統(tǒng)工作頻率FS由下式確定：

車燈驅(qū)動(dòng)芯片OC5021B的DIM調(diào)光腳

OC5021B可通過DIM腳進(jìn)行調(diào)光。DIM腳支持PWM調(diào)光及線性調(diào)光。當(dāng)DIM腳接地，芯 片關(guān)斷LED輸出；當(dāng)DIM腳電壓高過 3.1V，LED輸出100%電流。DIM腳線性調(diào)光范圍在1.1-3.1V。當(dāng)不需要調(diào)光功能時(shí)，DIM腳應(yīng)接高電平，DIM腳不允許懸空。在采用線性調(diào)光時(shí)， DIM腳對地應(yīng)接一個(gè)小電容（例如10nF以上電容）。

車燈驅(qū)動(dòng)芯片OC5021B的芯片PCB布局考慮

  電流檢測電阻RCS到芯片CS引腳以及GND引腳的連線需盡量粗而短，以減小連線寄生電 阻對輸出電流精度的影響。

車燈驅(qū)動(dòng)芯片OC5021B的外圍器件MOS管選擇

首先要考慮MOS管的耐壓，一般要求MOS管的耐壓高過最大輸出電壓的1.5 倍以上。其 次，根據(jù)驅(qū)動(dòng)LED電流的大小以及電感最大峰值電流來選擇MOS管的IDS電流。一般MOS管的 IDS最大電流應(yīng)是電感最大峰值電流的 2 倍以上。此外，MOS管的導(dǎo)通電阻RDSON要小，RDSON 越小，損耗在MOS管上的功率也越小，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率就越高。

另外，高壓應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意選擇閾值電壓在2.5V以內(nèi)的MOS管。芯片的工作電源電壓決定 了DRV驅(qū)動(dòng)電壓。通常芯片的驅(qū)動(dòng)電壓為 5.5V，所以應(yīng)保證MOS管在VGS電壓等于 5.5V時(shí)導(dǎo) 通內(nèi)阻足夠低。

車燈驅(qū)動(dòng)芯片OC5021B過溫保護(hù)

當(dāng)芯片溫度過高時(shí)，系統(tǒng)會(huì)限制輸入電流峰值，典型情況下當(dāng)芯片內(nèi)部溫度超過140 度以 上時(shí)，過溫調(diào)節(jié)開始起作用：隨溫度升高輸入峰值電流逐漸減小，從而限制輸入功率，增強(qiáng)系 統(tǒng)可靠性。