升级版降压恒流芯片讲解.docx
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升级版降压恒流芯片讲解
概述
AS10U16是一款高效率,降压型高亮度LED灯恒流驱动芯片。
内置60V/36A功率MOS管,尤其适合宽输入电压范围的LED驱动。
AS10U16采用固定关断时间的峰值电流控制方式,其工作频率最咼可达1MHz,可使外部电感和滤波电容体积减小,效率提高,节省PCB面积。
关断时间最小为620ns,并可通过外部电容进行调节,工作频率也可根据用户要求进行调节。
在EN端加PWM信号,可调节LED灯的亮度。
AS10U16通过调节外置电流检测电阻的阻值来设置流过LED灯的电流,从而设置LED灯的亮度,流过LED灯的电流可从几十毫安到4.5安培变化。
AS10U16采用MSOP-16/PP封装。
散热片内置接SW脚。
特点
内置60V功率管
宽输入电压范围:
8V~60V
高效率:
可高达92%
最大工作频率:
1MHz
峰值电流采样电压:
250mV亮度可调:
EN端加PWM信号关断时间可调
内置电流采样前沿消隐电路
应用领域
平板显示器LED背光灯
电动自行车灯
LED射灯
强光手电筒
汽车灯
典型应用电路图
产品型号
订货信息
AS10U16
丝印
2206
XXXX
封装及管脚分配
GND
VDD
EN
TOFF
GNDP
CS
SW
CS
SW
CS
SW
CS
SW
CS
SW
CS
管脚描述
管脚号
管脚名
管脚类型
描述
1
GND
地
芯片地
2
EN
输入
芯片使能端,咼电平有效
3
GNDP
输入
需接芯片地
45678
SW
输出
内置MOST漏极
91011121314
CS
输入
输出电流检测反馈脚
15
TOFF
输入
关断时间设置脚
16
VDD
电源
芯片电源
内部电路方框图
TOFF
EN
VDD
图2:
AS10U16内部电路方框图
极限参数(注1}
参数
符号
描述
最小值
最大值
单位
VSW_MAX
(SW脚最大电压
60
V
电压
VDD_MAX
VDD最大电压
7
V
VMIN_MAX
:
GNDPENCS和TOFF脚电压
-0.3
Vde+0.3
V
最大功耗
PSOP-16
SOP-16最大功耗
1.0
W
温度
TJ
结温范围
-20
125
pppPc
TA
工作温度
-20
85
pppPc
TSTG
存储温度
-40
125
pppPc
TSD
焊接温度范围(时间少于30秒)
240
pppPc
ESD
VESD
静电耐压值(人体模型)
2000
V
注1:
超过上表中规定的极限参数会导致器件永久性损坏。
而工作在以上极限条件下可能会影响器件的可靠性。
推荐工作条件(注2)
参数
符号
最小值
典型值
最大值
单位
输入电压
VIN
50
V
芯片电源电压
Vdd
5.1
6.8
7
V
系统工作频率
Fop
1000
KHz
调光频率
Fpwm
250
1000
Hz
注2:
推荐工作范围是指在该范围内,器件功能正常,但并不完全保证满足个别性能指标。
电气特性
除非特别说明,VdD=5V,Ta=25°C
参数
符号
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
电源电压
最大输入电压
Vdd_max
6.8
7
V
欠压保护电压
Vdd_uvlo
Vdd上升
2.5
v
电源电流
工作电流
IOP
Fop=200KHz
1.3
mA
待机输入电流
IINQ
无负载,EN为低电平
160
uA
电流米样
电流检测阈值
Vcs_th
240
250
260
mV
芯片关断延迟
Td
61
ns
开关频率
最大工作频率
FMAX
1000
KHz
关断时间
最小关断时间
Toff_min
TOFFW无外接电容
620
ns
内置功率MOS管
最大漏源电压
Vds_max
60
V
导通内阻
RDS(ON)
VGS=4.5V,ID=30A
48
mQ
MOSt导通阈值
vth
1
2.5
V
EN使能端输入
EN端输入高电平
0.4*Vout
v
EN端输入低电平
0.2
v
典型参数曲线
100
01
50100150200230
CoMpF)
除非特别说明,Vin=5V,Ta=25°C
T(W与CCiFF关系曲线
o1
1
帚冒OH
26
z
\如"
/\
Vgs=5V
/
萨4射
-L-
L
Vgs=3V
2O15W
U-51C1c_
Vffi.,Draiivto-SoirceVoltage(V)
Ir弋与门二天系曲钱
3.54.5
VDD2
2.
353303-nIR-!
•
94
w
Gs
V
cu
CO
Au
应用指南
工作原理
AS10U16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。
参见图1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Li、MOS开关管、电流检测电阻Rc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,控制电路使得DRV输出端变为低电平并关断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Dfw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Tof后,重新回到导通状态,并重复以上导通与关断过程。
Tof设置
固定关断时间可由连接到toff引脚端的电容CoFF设定:
Toff=0.51150K"(Coff7.3pF)Td其中Td=61ns。
如果不外接Coff,AS10U16内部将关断时间设定为620ns。
最小导通时间ton_min
芯片的导通时间ton由下式决定
必须保证TON大于250nS(通过设置TOFF电
容实现)。
否则会损坏芯片。
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:
"D=025_VledToff
Rcs2L1
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,要求的最小电感取值为:
L14VledToffRcs
系统工作频率
系统工作频率Fs由下式确定:
Vin-Vled
Fs二
VIN*TOFF
VDD旁路电容
需注意的是,芯片VDD引脚需并联一个2.2uF以上的旁路电容,以保证电路稳定工作。
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。
如果通路上有过孔,则需多打几个过孔,以减小通孔对输出电流精度的影响。
最大输出电流与功耗
芯片最大输出电流可达3.5A以上。
但需要注意芯片上的功耗不能超过封装所允许的额定值。
并非在所有条件下都能输出3.5A的电流。
消耗在芯片上的功耗计算如下式:
‘ILED2*RDSON*VLED
P=-
VIN*n
在设计输出电流时,必须根据上式计算消耗在芯片上的功耗是否合理。
封装信息SOP16封装参数
SOP16封装参数
D
□nnnnnn1
M
L
r
18
Ll_
ir
tJ
UUUUUUUUT
Dim.
mm.
inch
Min
Typ
Max
Min
Typ
Max
A
1.75
0.069
a1
0,1
0.25
0.004
0.009
a2
1.6
0.063
b
0.35
0.46
0.014
0.018
bl
0J9
0.25
0.007
0.010
c
0*5
0.020
d
45°
(typ.)
D⑴
98
10
0.386
0394
E
5.8
62
0+228
0244
e
1.27
0.050
e3
8.89
0.350
F⑴
3.8
4.0
0.150
0.157
G
4.60
5.30
0.181
0.208
L
0.4
1.27
0.150
0.050
M
0.62
0.024
S
8°(max.)
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