60V/80W高調(diào)光性能，高電流精度降壓LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片OC5031B，外置MOS驅(qū)動(dòng)≤5A@80W

具有獨(dú)立5V/10mA的LDO輸出端口的降壓LED恒流芯片OC5031B概述  

  OC5031B 是一款高端電流檢測(cè)降壓 型高精度高亮度 LED 恒流驅(qū)動(dòng)控制器。

  OC5031B 通過一個(gè)外接電阻設(shè)定輸出電流，最大輸出電流可達(dá) 5A；電流精度 ±3%；外圍只需很少的元件就可實(shí)現(xiàn)降壓、 恒流驅(qū)動(dòng)功能，并可以通過 DIM 引腳實(shí)現(xiàn) PWM 調(diào)光或線性調(diào)光。系統(tǒng)采用電感電流滯環(huán)控制方式，對(duì) 負(fù)載瞬變具有非?？斓捻憫?yīng)，對(duì)輸入電壓 具有高的抑制比；其電感電流紋波為20%，且最高工作頻率可達(dá) 1MHz。

  OC5031B 特別適合寬輸入電壓范圍的應(yīng)用，其輸入電壓范圍從 5.5V 到60V。

  OC5031B 內(nèi)置過溫保護(hù)電路，當(dāng)芯片達(dá)到過溫保護(hù)點(diǎn)，系統(tǒng)立即進(jìn)入過溫保護(hù) 模式，將降低輸入電流以提高系統(tǒng)可靠性。

 OC5031B 特別內(nèi)置了一個(gè) LDO，其 輸出電壓為 5.5V，最大可提供 5mA 電流 輸出。

 OC5031B 采用小的 SOT23-6 封裝。

具有獨(dú)立5V/10mA的LDO輸出端口的降壓LED恒流芯片OC5031B主要產(chǎn)品特點(diǎn)

u高效率：最高96%

u兼容PWM調(diào)光和模擬調(diào)光

u優(yōu)異的線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率

u最大PWM調(diào)光頻率支持：20KHZ

u滯環(huán)控制，無需環(huán)路補(bǔ)償

u最高工作頻率：1MHZ

u輸出電流精度：±3%

u寬輸入電壓范圍：5.5-60V

u智能過溫降電流

u低壓差無電流過沖

u具有獨(dú)立5V的LDO輸出端口，可對(duì)外供電10mA

OC5031B應(yīng)用領(lǐng)域

uLED智能調(diào)光電源

uLED車燈和工作燈

uLED洗墻燈、投光燈、舞臺(tái)燈

uLED通用照明

具有獨(dú)立5V/10mA的LDO輸出端口的降壓LED恒流芯片OC5031B典型應(yīng)用電路圖

芯片OC5031B封裝及管腳分配  

 具有獨(dú)立5V/10mA的LDO輸出端口的降壓LED恒流芯片OC5031B管腳描述

 具有獨(dú)立5V/10mA的LDO輸出端口的降壓LED恒流芯片OC5031B內(nèi)部電路方框圖

車燈驅(qū)動(dòng)芯片OC5031B極限參數(shù)
 

注 ：極限參數(shù)是指超過上表中規(guī)定的工作范圍可能會(huì)導(dǎo)致器件損壞。而工作在以上極限條件下可能會(huì)影響器 件的可靠性。

具有獨(dú)立5V/10mA的LDO輸出端口的降壓LED恒流芯片OC5031B典型應(yīng)用測(cè)試特性曲線：

 具有獨(dú)立5V/10mA的LDO輸出端口的降壓LED恒流芯片OC5031B工作原理

OC5031B 是一款降壓型的高精度高亮度 LED 恒流驅(qū)動(dòng)控制器。系統(tǒng)通過一個(gè)外接電阻 設(shè)定輸出電流，最大輸出電流可達(dá) 5A；電流檢測(cè)精度高達(dá)±3%；外圍僅需很少的元件。

 系統(tǒng)上電后，定義差值：

通過典型應(yīng)用可以看到，負(fù)載 LED 上的電流與電感 L 電流以及電阻R_CS 上的電流相等。上電后，電感電流不能突變，故電阻 R_CS 上的電流為零，于是差值△v 亦為零；此差值輸入到 芯片內(nèi)部，與基準(zhǔn)電壓（220mV）比較后，使得功率開關(guān)管開啟。于是VIN 通過電阻R_CS，電 感 L，負(fù)載 LED 以及功率開關(guān)管到地形成通路，電感L 儲(chǔ)存能量，其電流逐漸升高。

當(dāng)電感電流達(dá)到：

此時(shí)，功率開關(guān)管關(guān)斷；之后，差值△v 輸入到芯片內(nèi)部，與基準(zhǔn)電壓（180mV）比較后， 使得功率開關(guān)管保持關(guān)斷狀態(tài)。由于電感電流的持續(xù)性，電感電流便通過負(fù)載 LED 及續(xù)流二 極管 D，電阻R_CS 釋放能量，其電流逐漸下降。

當(dāng)電感電流達(dá)到：

此時(shí)，功率管開啟；系統(tǒng)進(jìn)入下一個(gè)周期循環(huán)。

此系統(tǒng)對(duì)于電感電流的控制模式稱為電感電流滯環(huán)控制模式，其對(duì)負(fù)載瞬變具有非?？?的響應(yīng)，對(duì)輸入電壓具有高的抑制比，其電感電流紋波為 20%。

OC5031B的電流取樣電阻選擇

系統(tǒng)穩(wěn)定后，可假設(shè)負(fù)載 LED 上的電壓穩(wěn)定，于是可近似認(rèn)為電感電流呈線性變化。 故由前面敘述可知，電流取樣電阻 R_CS 上的電流與負(fù)載 LED 上電流相等，于是電阻 R_CS的取值決定了負(fù)載電流的大小。

OC5031B驅(qū)動(dòng)芯片的電感選擇

 L電感值的大小決定系統(tǒng)工作頻率。穩(wěn)定時(shí)，假設(shè)負(fù)載 LED 電壓為 V_LED，輸入電壓 V_IN，電感電流紋波 0.2*I_LED，則功率管導(dǎo)通時(shí)間：

 功率管關(guān)斷時(shí)間：

 由以上（5）（6）公式可得系統(tǒng)工作頻率

為保證芯片可靠穩(wěn)定工作，建議其工作頻率低于系統(tǒng)最大工作頻率 1MHz。

OC5031B驅(qū)動(dòng)芯片的輝度控制

DIM 引腳是輝度控制輸入端。DIM 腳電壓低于 0.3V 關(guān)斷 LED 電流，高于 2.5V 則全部 打開 LED 電流，PWM 調(diào)光的頻率范圍從 100Hz 到 20KHz 以上。為保證輝度控制的線性一 致性，建議其最大輝度控制頻率低于 5KHz。如果不需要輝度控制功能則將 DIM 端與 LDO的輸出端VCC 短接。DIM 管腳也可以通過外加直流電壓 VDIM 實(shí)現(xiàn)模擬調(diào)光，最大 LED 電流由采樣電阻 RCS決定。直流電壓 VDIM 的有效調(diào)光范圍是 0.5V 到2.5V。當(dāng)直流電壓 VDIM 高于 2.5V，輸出 LE D 電流保持恒定。

OC5031B驅(qū)動(dòng)芯片 MOS 管選擇

MOS 管的耐壓值應(yīng)高過最大輸入工作電壓。選擇導(dǎo)通電阻小的 MOS 管有助于提高轉(zhuǎn)換 效率。

OC5031B驅(qū)動(dòng)芯 的續(xù)流二極管選擇

OC5031B續(xù)流二極管D 的耐壓值應(yīng)高過最大輸入工作電壓。選擇正向?qū)▔航敌〉男ぬ鼗O管 有助于提高轉(zhuǎn)換效率。

OC5031B獨(dú)立LDO 輸出端

LDO 的輸出端 VCC 需接一個(gè)大于等于 1uF 的電容。LDO 可提供最大 5mA 的輸出電流。

OC5031B驅(qū)動(dòng)芯片的輸入電容

  電源輸入端 V_IN 需接 47uF 至100uF 的濾波電容, 電容的耐壓值應(yīng)高于最大輸入電壓。

OC5031B車燈驅(qū)動(dòng)芯片的過溫保護(hù)

  當(dāng)芯片溫度過高時(shí)，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：隨溫度升高輸入電流逐漸減小，從而限制輸入功率，增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性。