概述 OC5022B 是一款内置 60V 功率 MOS 高效率、高精度的开关降压型大功率 LED 恒流驱动芯片。 OC5022B 采用固定关断时间的峰值 电流控制方式,关断时间可通过外部电容 进行调节,工作频率可根据用户要求而改 变。 OC5022B 通过调节外置的电流采样 电阻,能控制高亮度 LED 灯的驱动电流, 使 LED 灯亮度达到预期恒定亮
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概述
OC5022B 是一款内置60V功率 MOS 高效率、高精度的开关降压型大功率 LED 恒流驱动芯片。OC5022B 采用固定关断时间的峰值电流控制方式,关断时间可通过外部电容进行调节,工作频率可根据用户要求而改变。 OC5022B 通过调节外置的电流采样电阻,能控制高亮度 LED 灯的驱动电流,使LED 灯亮度达到预期恒定亮度。在DIM 端加PWM 信号,可以进行LED 灯调光。DIM 端同时支持线性调光。OC5022B 内部还集成了VDD 稳压管 以及过温保护电路等,减少外围元件并提 高系统可靠性。OC5022B 采用ESOP8 封装。散热片内置接 SW 脚。
特点
◆内置60V MOS
◆宽输入电压范围:3.1V~60V
◆高效率:可高达93%
◆支持PWM调光和线性调光
◆**工作频率:1MHz
◆CS电压:250mV
◆芯片供电欠压保护:2.6V
◆关断时间可调
◆智能过温保护
◆内置VDD稳压管
应用
◆自行车、电动车、摩托车灯
◆强光手电
◆LED射灯
◆大功率LED照明
◆LED背光
封装及管脚分配
管脚描述
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1 | GND | 接地 |
2 | NC | 悬空不接 |
3 | DIM | 调光脚,支持PWM 调光及线性调光。DIM 接地则关断输出;DIM 电压高过3.1V 则电流100%输出。 |
4 | SW | 开关脚,接内置MOS 管漏极。 |
5 、6 | CS | 电感峰值电流检测脚 |
7 | TOFF | 关断时间设置 |
8 | VDD | 芯片电源 |
极限参数(注 1)
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VDD | VDD 端**电压 | 5.5 | V |
VMAX | DIM 、TOFF 和CS 脚的电压 | -0.3~VDD+0.3 | V |
VSW | SW 脚**电压 | 60 | V |
PESOP8 | ESOP8 封装**功耗 | 0.8 | W |
TA | 工作温度范围 | -20~85 | oC |
TSTG | 存储温度范围 | -40~120 | oC |
TSD | 焊接温度范围(时间小于 30 秒) | 240 | oC |
VESD | 静电耐压值(人体模型) | 2000 | V |
注 1:极限参数是指超过上表中规定的工作范围可能会导致器件损坏。而工作在以上极限条件下可能会影响器件的可靠性。
电特性
除非特别说明,VDD =5.5V,TA =25oC
参数 | 符号 | 测试条件 | *小值 | 典型值 | **值 | 单位 |
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VDD 钳位电压 | V DD | IVDD<10mA | 5.5 | V | ||
欠压保护电压 | V DD_UVLO | V DD上升 | 2.6 | V | ||
欠压保护迟滞 | VDD_HYS | 0.4 | V | |||
电源电流 | ||||||
工作电流 | I OP | FOP=200KHz | 1.5 | mA | ||
待机输入电流 | IINQ | 无负载, EN 为低电平 | 200 | uA | ||
峰值电流采样 | ||||||
VCS 阈值 | VCS_TH | 245 | 255 | 265 | mV | |
关断时间 | ||||||
*小关断时间 | TOFF_MIN | TOFF 脚无外接电容 | 650 | ns | ||
DIM 调光 | ||||||
线性调光范围 | VDIM | 1.1 | 3.1 | V | ||
DIM 关断电压 | 0.9 | V | ||||
内置 MOS 开关管 | ||||||
MOS 管耐压 | VDS | 60 | V | |||
MOS 管导通内阻 | RDSON | VGS=5V | 70 | mΩ | ||
过温保护 | ||||||
过温调节 | OTP_TH | 140 | oC |
工作原理
OC5022B 采用峰值电流检测和固定关断时间的控制方式。电路工作在开关管导通和关断两种状态。参见规格书所示的典型应用电路图,当MOS开关管处于导通状态时,输入电压VIN通过LED 灯、电感L1、MOS开关管、电流检测电阻RCS对电感充电,流过电感的电流随充电时间逐渐增大,当电流检测电阻RCS上的电压降达到电流检测阈值电压VCS_TH 时,控制电路关断MOS开关管。当MOS开关管处于关断状态时,电感通过由LED灯、续流二极管以及电感自身组成的环路对电感储能放电。MOS开关管在关断一个固定的时间TOFF后,重新回到导通状态,并重复以上导通与关断过程。
TOFF设置
固定关断时间可由连接到TOFF引脚端的电容COFF 设定:
TOFF = 0.51 ∗ 150KΩ ∗(COFF +8pF)+TD
其中TD=61ns。
如果不外接COFF ,内部将关断时间设定为 650ns。
输出电流设置
LED输出电流由电流采样RCS 以及TOFF等参数设定:
ILED = 0.25 − VLED ∗ TOFF
RCS 2L1
其中VLED是LED的正向导通压降,L1 是电感值。
电感取值
为保证系统的输出恒流特性,电感电流应工作在连续模式,要求的*小电感取值为: L1 > 4VLED ∗ TOFF ∗ RCS
系统工作频率
系统工作频率FS 由下式确定:
Fs = VIN − VLED
VIN ∗ TOFF
DIM 调光脚
OC5022B可通过DIM脚进行调光。DIM脚支持PWM调光及线性调光。当DIM脚接地, 芯片关断LED输出;当DIM脚电压高过3.1V ,LED输出100%电流。DIM脚线性调光范围在1.1-3.1V。当不需要调光功能时,DIM脚应接高电平,DIM脚不允许悬空。在采用线性调光时,DIM脚对地应接一个小电容(例如10nF以上电容)。
芯片布局考虑
电流检测电阻RCS到芯片CS引脚以及GND引脚的连线需尽量粗而短,以减小连线寄生电阻对输出电流精度的影响。
供电电阻选择
OC5022B通过供电电阻RVDD对芯片VDD供电。
RVDD = VIN − VDD
IDD
其中VDD取5.5V, IVDD典型值取2mA ,VIN为输入电压。当开关频率设置的较高时,芯片工作电流会增大,相应地应减小供电电阻取值。
芯片内部接VDD脚的稳压管**钳位电流不超过10mA,应注意RVDD 的取值不能过小,以免流入VDD的电流超过允许值,否则需外接稳压管钳位。
过温保护
当芯片温度过高时,系统会限制输入电流峰值,典型情况下当芯片内部温度超过140 度以上时,过温调节开始起作用:随温度升高输入峰值电流逐渐减小,从而限制输入功率,增强系统可靠性。