60V/80W高调光性能,高电流精度降压LED恒流驱动芯片OC5031B,外置MOS驱动≤5A@80W
具有独立5V/10mA的LDO输出端口的降压LED恒流芯片OC5031B概述
OC5031B 是一款高端电流检测降压 型高精度高亮度 LED 恒流驱动控制器。
OC5031B 通过一个外接电阻设定输出电流,最大输出电流可达 5A;电流精度 ±3%;外围只需很少的元件就可实现降压、 恒流驱动功能,并可以通过 DIM 引脚实现 PWM 调光或线性调光。系统采用电感电流滞环控制方式,对 负载瞬变具有非常快的响应,对输入电压 具有高的抑制比;其电感电流纹波为20%,且最高工作频率可达 1MHz。
OC5031B 特别适合宽输入电压范围的应用,其输入电压范围从 5.5V 到60V。
OC5031B 内置过温保护电路,当芯片达到过温保护点,系统立即进入过温保护 模式,将降低输入电流以提高系统可靠性。
OC5031B 特别内置了一个 LDO,其 输出电压为 5.5V,最大可提供 5mA 电流 输出。
OC5031B 采用小的 SOT23-6 封装。
具有独立5V/10mA的LDO输出端口的降压LED恒流芯片OC5031B主要产品特点
u高效率:最高96%
u兼容PWM调光和模拟调光
u优异的线性调整率和负载调整率
u最大PWM调光频率支持:20KHZ
u滞环控制,无需环路补偿
u最高工作频率:1MHZ
u输出电流精度:±3%
u宽输入电压范围:5.5-60V
u智能过温降电流
u低压差无电流过冲
u具有独立5V的LDO输出端口,可对外供电10mA
OC5031B应用领域
uLED智能调光电源
uLED车灯和工作灯
uLED洗墙灯、投光灯、舞台灯
uLED通用照明
具有独立5V/10mA的LDO输出端口的降压LED恒流芯片OC5031B典型应用电路图

芯片OC5031B封装及管脚分配

具有独立5V/10mA的LDO输出端口的降压LED恒流芯片OC5031B管脚描述
管脚号
| 管脚名
| 管脚类型
| 描述
|
1 | CS
| 输入
| 电流检测端
|
2 | DIM
| 输入
| 调光脚
|
3 | VIN
| 电源
| 电源电压
|
4 | VCC
| 输入
| 5V LDO 输出端,接电容
|
5 | DRV
| 输出 | 功率开关管驱动端
|
6 | VSS
| 地
| 地 |
具有独立5V/10mA的LDO输出端口的降压LED恒流芯片OC5031B内部电路方框图

车灯驱动芯片OC5031B极限参数

注 :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。
具有独立5V/10mA的LDO输出端口的降压LED恒流芯片OC5031B典型应用测试特性曲线:


具有独立5V/10mA的LDO输出端口的降压LED恒流芯片OC5031B工作原理
OC5031B 是一款降压型的高精度高亮度 LED 恒流驱动控制器。系统通过一个外接电阻 设定输出电流,最大输出电流可达 5A;电流检测精度高达±3%;外围仅需很少的元件。
系统上电后,定义差值:

通过典型应用可以看到,负载 LED 上的电流与电感 L 电流以及电阻RCS 上的电流相等。上电后,电感电流不能突变,故电阻 RCS 上的电流为零,于是差值△v 亦为零;此差值输入到 芯片内部,与基准电压(220mV)比较后,使得功率开关管开启。于是VIN 通过电阻RCS,电 感 L,负载 LED 以及功率开关管到地形成通路,电感L 储存能量,其电流逐渐升高。
当电感电流达到:

此时,功率开关管关断;之后,差值△v 输入到芯片内部,与基准电压(180mV)比较后, 使得功率开关管保持关断状态。由于电感电流的持续性,电感电流便通过负载 LED 及续流二 极管 D,电阻RCS 释放能量,其电流逐渐下降。
当电感电流达到:

此时,功率管开启;系统进入下一个周期循环。
此系统对于电感电流的控制模式称为电感电流滞环控制模式,其对负载瞬变具有非常快 的响应,对输入电压具有高的抑制比,其电感电流纹波为 20%。
OC5031B的电流取样电阻选择
系统稳定后,可假设负载 LED 上的电压稳定,于是可近似认为电感电流呈线性变化。 故由前面叙述可知,电流取样电阻 RCS 上的电流与负载 LED 上电流相等,于是电阻 RCS的取值决定了负载电流的大小。
OC5031B驱动芯片的电感选择
L电感值的大小决定系统工作频率。稳定时,假设负载 LED 电压为 VLED,输入电压 VIN,电感电流纹波 0.2*ILED,则功率管导通时间:

功率管关断时间:

由以上(5)(6)公式可得系统工作频率

为保证芯片可靠稳定工作,建议其工作频率低于系统最大工作频率 1MHz。
OC5031B驱动芯片的辉度控制
DIM 引脚是辉度控制输入端。DIM 脚电压低于 0.3V 关断 LED 电流,高于 2.5V 则全部 打开 LED 电流,PWM 调光的频率范围从 100Hz 到 20KHz 以上。为保证辉度控制的线性一 致性,建议其最大辉度控制频率低于 5KHz。如果不需要辉度控制功能则将 DIM 端与 LDO的输出端VCC 短接。DIM 管脚也可以通过外加直流电压 VDIM 实现模拟调光,最大 LED 电流由采样电阻 RCS决定。直流电压 VDIM 的有效调光范围是 0.5V 到2.5V。当直流电压 VDIM 高于 2.5V,输出 LE D 电流保持恒定。
OC5031B驱动芯片 MOS 管选择
MOS 管的耐压值应高过最大输入工作电压。选择导通电阻小的 MOS 管有助于提高转换 效率。
OC5031B驱动芯 的续流二极管选择
OC5031B续流二极管D 的耐压值应高过最大输入工作电压。选择正向导通压降小的肖特基二极管 有助于提高转换效率。
OC5031B独立LDO 输出端
LDO 的输出端 VCC 需接一个大于等于 1uF 的电容。LDO 可提供最大 5mA 的输出电流。
OC5031B驱动芯片的输入电容
电源输入端 VIN 需接 47uF 至100uF 的滤波电容, 电容的耐压值应高于最大输入电压。
OC5031B车灯驱动芯片的过温保护
当芯片温度过高时,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:随温度升高输入电流逐渐减小,从而限制输入功率,增强系统可靠性。