PT4121规格书-大电流车灯电源驱动IC.pdf

PT4121 60V 降压型 高亮度 LED 恒流控制器 华润矽威科技华润矽威科技 上海上海 有限公司有限公司 第 1 页 PT4121 DS Rev CH 0 1 VINCSN DIM GND DRV VCC Rcs VIN 6 0V 60V CIN D1 L1 PT4121 概述概述 PT4121 是一款工作在连续电感电流导通模式的降 压型恒流控制器 用于驱动一颗或多颗串联 LED PT4121 输入电压范围从 6V 到 60V 输出电流可调 PT4121采用高端电流采样设置LED平均电流 并通 过DIM引脚可以接受模拟调光和很宽范围的PWM调光 当DIM的电压低于0 3伏时 PT4121关断功率开关 进 入极低工作电流的待机状态 PT4121 采用 SOT23 6 封装 特点特点 极少的外部元器件 很宽的输入电压范围 6V 到 60V 高达 97 的效率 复用 DIM 引脚进行 LED 开关 模拟调光和 PWM 调光 可达 1MHz 开关频率 输出可调的恒流控制方法 3 的输出电流精度 高端电流采样 无需补偿的迟滞控制方式 RCS开路保护 LED 开路 短路保护 热关断功能 应用应用 低压 LED 射灯代替卤素灯 车载 LED 灯 LED 备用灯 应急灯 标志灯 LED 信号灯 液晶电视背光 SELV 照明 定购信息定购信息 封装封装 温度范围温度范围 定购型号定购型号 包装运输包装运输 产品打印产品打印 SOT23 6 40 oC to 85 oC PT4121E23F 3000 颗 盘 编带 4121 典型应用电路典型应用电路 联系 1 3 6 7 0 0 3 7 2 1 9 咨询QQ 1 5 6 1 4 5 1 3 2 8 PT4121 60V 降压型 高亮度 LED 恒流控制器 华润矽威科技华润矽威科技 上海上海 有限公司有限公司 第 2 页 PT4121 DS Rev CH 0 1 管脚管脚 VCC DIM CSN VIN DRV GND TOP VIEW SOT23 6 管脚描述管脚描述 管脚号管脚号 管脚名称管脚名称 描述描述 1 VIN 电源输入端 必须就近接旁路电容 1 CSN 电流采样端 采样电阻接在CSN和VIN端之间 2 DIM 开关使能 模拟和 PWM 调光端 3 GND 信号和功率地 4 DRV 栅极驱动输出 将该引脚连接至外部 MOSFET 的栅极 5 VCC 内部 LDO 输出 连接 1 F 去耦电容至地 极限参数极限参数 注注1 符号符号 参数参数 参数范围参数范围 单位单位 VIN 电源电压 0 3 65 V CSN 电流采样端 相对 VIN 0 3 6 0 V DIM 开关使能 模拟和 PWM 调光端 0 3 6 V PDMAX 最大功耗 TA 25 注2 0 56 W PTR 封装热阻 JA TA 25 220 oC W TJ 工作结温范围 40 to150 oC TOPT 工作温度范围 40 to 85 oC TSTG 储存温度范围 55 to 150 oC ESD 注3 2 kV 推荐工作范围推荐工作范围 符号符号 参数参数 参数范围参数范围 单位单位 VIN 电源电压 6 60 V TOPT 工作温度 40 to 85 oC 注注 1 最大极限值是指超出该工作范围 芯片有可能损坏 电气参数定义了器件在工作范围内并且在保证特定性能指标 的测试条件下的直流和交流电参数规范 对于未给定上下限值的参数 该规范不予保证其精度 但其典型值合理反映了 器件性能 注注 2 温度升高最大功耗一定会减小 这也是由 TJMAX JA 和环境温度 TA所决定的 最大允许功耗为 PDMAX TJMAX TA JA或是极限范围给出的数字中比较低的那个值 注注 3 人体模型 100pF 电容通过 1 5k 电阻放电 联系 1 3 6 7 0 0 3 7 2 1 9 咨询QQ 1 5 6 1 4 5 1 3 2 8 PT4121 60V 降压型 高亮度 LED 恒流控制器 华润矽威科技华润矽威科技 上海上海 有限公司有限公司 第 3 页 PT4121 DS Rev CH 0 1 电气参数电气参数 注注4 5 无特别说明VIN 24V TA 25 oC 符号符号 参数参数 测试条件测试条件 最小值最小值 典型值典型值 最大值最大值 单位单位 VIN 输入电压 6 60 V VUVLO 欠压保护 VCC下降 4 5 V VUVLO HYS 欠压保护迟滞 VCC上升 300 mV FSW 最大工作频率 1 MHz 电流采样电流采样 VCSN 平均采样电压 VIN VCSN 194 200 206 mV VCSN HYS 采样电压迟滞 15 ICSN CSN管脚输入电流 VIN VCSN 50mV 8 A 关断电流关断电流 ISD 关断电流 VDIM 230mV时 CS比 较器的输出变低 功率开关关断 电流以另一个斜率流过 电感 L 电流采样电阻 RS LED和肖特基二极管 D 当 VIN VCSN 170mV时 功率开关重新打开 这样使得在LED上的平均电流为 Rs Rs IOUT 2 0 2 23 017 0 高端电流采样结构使得外部元器件数量很少 采用 1 精度的采样电阻 LED 输出电流控制在 3 的精度 PT4121可以在DIM管脚加PWM信号进行调光 DIM 管脚电压低于 0 3V 关断 LED 电流 高于 2 5V 全部打开 LED 电流 PWM 调光的频率范围从 100Hz 到 20KHz 以 上 当高电平在 0 5V 到 2 5V 之间 也可以调光 具体应 用细节见后面应用说明 DIM 管脚也可以通过外加直流电压 VDIM 调小 LED 电流 模拟调光 最大 LED 电流由采样电阻 RS决定 直流电压 VDIM 的有效的调光范围是 0 5V 到 2 5V 当直 流电压 VDIM 高于 2 5V 输出 LED 电流保持恒定 并由 0 2 RS 设定 LED 电流还可以通过 DIM 到地之间接一个 电阻到进行调节 内部有一个上拉电阻 典型 200K 欧姆 接在内部稳压电压 5V 上 DIM 管脚的电压由内部和外部 的电阻分压决定 DIM管脚在正常工作时可以浮空 当加在DIM上的电 压低于0 3V时 功率开关关断 LED电流降为零 关断期 间 内部稳压电路保持待机工作 静态电流仅为60 A 此外 为了保证可靠性 PT4121内部包含过热保护 功能 TSD 在芯片过热 150 时保护芯片和系统 PT4121还可以通过DIM管脚外接热敏电阻 NTC 到LED 附近 检测温度动态调节LED电流保护LED 详见后面应 用说明 联系 1 3 6 7 0 0 3 7 2 1 9 咨询QQ 1 5 6 1 4 5 1 3 2 8 PT4121 60V 降压型 高亮度 LED 恒流控制器 华润矽威科技华润矽威科技 上海上海 有限公司有限公司 第 5 页 PT4121 DS Rev CH 0 1 特性曲线特性曲线 无特别说明 VIN 24V 3LEDs IOUT 1A TA 25 Efficiency Steady State 2 S div Power On Power Off 2mS div 100mS div EN Power On EN Power Off 400 S div 200 S div 联系 1 3 6 7 0 0 3 7 2 1 9 咨询QQ 1 5 6 1 4 5 1 3 2 8 PT4121 60V 降压型 高亮度 LED 恒流控制器 华润矽威科技华润矽威科技 上海上海 有限公司有限公司 第 6 页 PT4121 DS Rev CH 0 1 特性曲线 接上页 特性曲线 接上页 无特别说明 VIN 24V 3LEDs IOUT 1A TA 25 PWM Dimming PWM Dimming 2KHz 50 2KHz 1 400 S div 400 S div Short LED to LED Protection Short LED to LED Recovery 20 S div 20 S div Open LED Load Protection Open LED Load Recovery 2mS div 40 S div 联系 1 3 6 7 0 0 3 7 2 1 9 咨询QQ 1 5 6 1 4 5 1 3 2 8 PT4121 60V 降压型 高亮度 LED 恒流控制器 华润矽威科技华润矽威科技 上海上海 有限公司有限公司 第 7 页 PT4121 DS Rev CH 0 1 特性曲线 接上页 特性曲线 接上页 无特别说明 VIN 24V 3LEDs IOUT 1A TA 25 Open RCS Protection 2S div 联系 1 3 6 7 0 0 3 7 2 1 9 咨询QQ 1 5 6 1 4 5 1 3 2 8 PT4121 60V 降压型 高亮度 LED 恒流控制器 华润矽威科技华润矽威科技 上海上海 有限公司有限公司 WWW CRPOWTECH COM 第 8 页 PT4121 DS Rev CH 0 1 应用说明应用说明 通过外部电流采样电阻通过外部电流采样电阻RS设定设定LED平均电流平均电流 LED的平均电流由连接在VIN和CSN两端的电阻RS决 定 S OUT R 0 2 I 上述等式成立的前提是DIM端浮空或外加DIM端电压 高于2 5V 但必须低于5V 实际上 RS是设定了LED 的最大输出电流 通过DIM端 LED实际输出电流能够调 小到任意值 通过直流电压实现模拟调光通过直流电压实现模拟调光 DIM端可以外加一个直流电压 VDIM 调小LED输出电 流 最大LED输出电流由 0 2 RS 设定 LED 平均输出电流计算公式 S DIM OUT R52 V20 I 5 25 0 VVV DIM VDIM在 55 2 VVV DIM 范围内LED保持100 电流等于 S OUT R 0 2 I 通过通过PWM信号实现调光信号实现调光 LED的最大平均电流由连接在VIN和CSN两端的电阻 RS决定 通过在DIM管脚加入可变占空比的PWM信号可以 调小输出电流以实现调光 计算方法如下所示 S OUT R D20 I 55 2 1000 VVVD pulse 如果高电平小于2 5V 则 S pulse OUT R52 D20V I 5 25 0 1000 VVVD pulse 通过PWM调光 LED的输出电流可以从0 到100 变 化 LED的亮度是由PWM信号的占空比决定的 例如PWM 信号25 占空比 LED的平均电流为 0 2 RS 的25 建议 设置PWM调光频率在100Hz以上 以避免人的眼睛可以看 到LED的闪烁 PWM调光比模拟调光的优势在于不改变 LED的色度 PT4121调光频率最高可达20kHz 关断模式关断模式 通过在DIM端接入0 3V以下的电压 实现系统关断 通常情况下 系统的静态电流保持在100 A以下 软启动模式 软启动模式 通过在DIM接入一个外部电容 使得启动时DIM端电 压缓慢上升 这样LED的电流也缓慢上升 从而实现软启 动 旁路电容旁路电容 在电源输入必须就近接一个低等效串联电阻 ESR 的旁路电容 ESR越大 效率损失会变大 该旁路电容要 能承受较大的峰值电流 并能使电源的输入电流平均 减 小对输入电源的冲击 直流输入时 该旁路电容的最小值 为10 F 在交流输入或低电压输入 旁路电容需要100 F 的钽电容或类似电容 该旁路电容尽可能靠近芯片的输入 管脚 为了保证在不同温度和工作电压下的稳定性 建议使 用X5R X7R的电容 以下网页查询到相关的参数信息 会 对您的选型有所帮助 www t 选取电感选取电感 选择较低的电感值会提高开关频率 增大开关损耗 大部分应用建议选择开关频率在100kHz至500kHz 对应 的电感值可通过以下公式计算 fsw I VVV L LED