高效率低EMI 30V 1.3A汽車級開關降壓LED驅動器AL8807Q
AL8807Q 訂購信息
產品型號
| 包裝代碼
| 包裝 (註釋 1) | 包裝: 13” 卷盤
| 資質等級 (註釋 2) |
AL8807QMP-13
| MP
| MSOP-8EP
| 數壹
| 卷盤寬度
| 型號後綴
|
| 2500 | 12mm
| -13 | 汽車等級
|
註釋: 1. 如DIODES公司所示的PAD布局建議墊布局文檔AP02001，這可以在我們的網站上找到。
http://www.diodes.com/datasheets/ap02001.pdf
2. AL8807Q已被授予AEC-Q100 1認證等級，並被歸類為“汽車等級”，支持PPAP文檔。見AL8807數據表的商業合格版本。
AL8807Q 描述
AL8807Q是壹種降壓型DC/DC轉換器，用於驅動具有恒定電流的LED。根據LED的正向電壓，從6V到30V的電壓源串聯驅動多達9個LED。LED的串聯連接提供相同的LED電流，從而產生均勻的亮度，並且消除了對鎮流器電阻器的需求。在Al8807Q開關頻率高達1MHz，控制上升和下降時間，以減少電磁幹擾。這允許使用小尺寸的外部元件，從而最小化所需的PCB區域。
AL8807Q的最大輸出電流是通過連接在VIN和SET輸入引腳之間的外部電阻來設置的。調光是通過在CTRL輸入引腳上施加直流電壓或PWM信號來實現的。在CTRL的0.4V或更低的輸入電壓關斷輸出MOSFET簡化PWM調光。
AL8807Q已獲北美汽車產業所推的AEC-Q100認證壹級標準 ，是汽車級配套PPAP。
AL8807Q 特性
●LED驅動電流高達1.3A
●優於5%的電流精度
●高效率高達96%
●最佳控制開關速度
●操作輸入電壓從6V到30V
●PWM/DC信號輸入用於調光控制
●內置輸出開路保護
●具有AEC-Q100認證的汽車等級
●MSOP-8EP: 可用於“綠色”模塑復合材料 (無 Br, Sb)
●完全無鉛和完全符合RoHS標準 （註釋 3 & 4)
●無鹵，無銻的綠色裝置 (註釋 5)
●汽車等級
●符合北美汽車產業所推的AEC-Q100認證的高可靠標準
●PPAP能力(註釋 6)
註釋: 3. 沒有故意添加鉛。完全符合歐盟指令2002/95 / EC（ROHS）和2011/65 /歐盟（RoHS 2）兼容。
4. 參見 http://www.diodes.com/quality/lead_free.html 了解更多關於DIODES公司對鹵素和無銻“綠色”和無鉛的定義的信息。
5. 無鹵無銻“綠色”產品是指含有<900ppm臭、<900ppm氯(<1500ppm總br+cl)和<1000ppm銻化合物的產品。
6. 汽車產品是AEC-Q100認證並具有PPAP能力。汽車級別AEC-Q100和標準產品在電氣和熱上是相同的，除非特別說明。有關更多信信息，請參閱 http://www.diodes.com/quality /product_compliance_definitions/.
AL8807Q 應用
●汽車內飾LED燈具
●汽車外部LED燈具
AL8807Q 引腳分配
AL8807Q 引腳描述
AL8807Q引腳名稱
| AL8807Q引腳號 | AL8807Q 引腳功能
|
SET
| 1 | 設置額定輸出電流引腳。配置設備的輸出電流。 |
GND
| 2,3 | 接地引腳
|
CTRL
| 4 | 調光和開/關使能引腳
●引腳懸空正常運行
(VCTRL = VREF = 2.5V 標稱平均輸出電流 IOUTnom = 0.1/RS) ●驅動電壓低於0.4V關斷輸出電流。 ●用DC電壓（0.5V＜VCTRL2.5V）調節輸出電流從20%到100% ●PWM信號(低電平≤0.4V和高電平>2.6；過渡時間小於1us)允許將輸出電流調整到低於由連接到SET輸入引腳的電阻器設置的電平。 |
SW
| 5,6 | 開關引腳。連接電感器/續流二極管在這裏，盡量減少在這個引腳的軌道長度，以減少電磁幹擾。 |
N/C
| 7 | 沒有連接 |
VIN
| 8
| 輸入電源引腳。必須與GND去藕到2.2μF的X7R陶瓷電容器-請參閱應用部分獲得更多信息。 |
EP
| EP | 裸露散熱片連接到GND和熱質量，以增強熱阻抗。不應用作電氣接地傳導通路。 |
AL8807Q 功能框圖
AL8807Q 典型應用電路圖
AL8807Q 絕對最大額定值（@ Ta = 25°C），除非另有規定）。
符號
| 參數 | 額定值
| 單位
|
ESD HBM
| 人體模型ESD保護
| 4000
| V |
ESD MM
| 機械模型的ESD保護 | 300 | V
|
ESD CDM
| 荷電器件ESD保護
| 1000 | V
|
VIN | VIN 相對於 GND的連續電壓 | -0.3 to +40
| V
|
VSW
| 相對於GND的SW電壓
| -0.3 to +40
| V
|
VCTRL
| CTRL 引腳輸入電壓
| -0.3 to +6
| V
|
ISW-RMS | 直流或RMS開關電流
| 1.6 | A |
ISW-PK | 峰值開關電流(<10%)
| 2.5 | A |
TJ | 結溫
| +150
| °C
|
TLEAD
| 焊接鉛溫度 | +300
| °C
|
TST
| 儲存溫度範圍 | -65 to +150
| °C
|
註意：應力大於上述“絕對最大額定值”，可能對設備造成永久性損壞。這些僅是應力等級；並不意味著設備e在這些或任何其他超過本說明書所指示的條件下的功能操作。設備的可靠性可能受到暴露於絕對最大額定值條件下長時間的影響。
半導體器件是ESD敏感的，並且可能受到ESD事件的破壞。在處理和運輸這些設備時，應采取適當的ESD預防措施。
推薦操作條件（@ TA＝+25°C，除非另有說明）。
符號
| 參數
| 最小
| 最大
| 單位
|
VIN
| 相對於GND操作輸入電壓
| 6.0
| 30
| V |
VCTRLH
| 相對於GND的PWM調光電壓高
| 2.6
| 5.5 | V |
VCTRLDC
| 相對於GND的20%至100%DC調光的電壓範圍
| 0.5
| 2.5 | V |
VCTRLL
| 相對於GND的PWM調光電壓低
| 0
| 0.4 | V |
fSWV
| 最大開關頻率
| —
| 1 | MHz
|
ISW
| 連續開關電流 | —
| 1.3 | A |
TJ | 結溫範圍
| -40
| 125 | °C
|
AL8807Q 應用信息
AL8807Q是壹種具有集成功率開關的滯環（也稱為等波紋）LED驅動器。它可以在兩個封裝，提供PCB面積功耗能力妥協。建議在高LED電流/小PCB時，使用MSOP-8EP版本在更寬的環境溫度範圍內最大化允許的LED電流。
AL8807Q 操作
在正常運行時，當電壓施加在+VIN時，AL8807Q內部開關接通。電流開始流過感測電阻R1、電感L1和LED。電流線性上升，斜坡速率由輸入電壓+VIN和電感器L1決定。這種上升的電流在R1上產生電壓斜坡。AL8807Q的內部電路檢測R1兩端的電壓，並將比例電壓施加到內部比較器的輸入端。
當該電壓達到內部設置的上閾值時，內部開關被關閉。電感器電流繼續流過R1、L1、LED和肖特基二極管D1，並回到供電軌，但是隨著LED和肖特基二極管的前向電壓降決定的衰減速率而衰減。
這個衰減的電流在R1產生壹個下降的電壓，由AL8807Q感測。壹個與R1上的感測電壓成比例的電壓被施加在內部比較器的輸入端。當該電壓下降到內部設置的較低閾值時，內部SW瘙癢再次開啟。該開關接通和斷開循環以提供由感測電阻器R1設置的平均LED電流。
AL8807QLED電流控制
LED電流由電阻R1控制，如圖30所示。
典型應用電路
連接在VIN和SET之間的LED中的標稱平均輸出電流被定義為：
例如，對於660Ma的期望LED電流和默認電壓VCTRL＝2.5V，所得到的電阻器是：
Al8807Q模擬調光：
通過利用外部電壓(在0.4V和2.5V之間)驅動CTRL管腳可以實現對LED電流的進壹步控制；
當0.5V ≤VCTRL≤2.5VLED電流隨VCTRL線性變化，如圖2所示。如果CTRL引腳被帶到高於2.5V，LED電流將被鉗位到大約100%並且跟隨
當Ctrl電壓低於閾值0.4V時，輸出開關被關斷，這允許PWM調光。
AL8807Q PWM調光
過將低頻脈沖寬度調制(PWM)邏輯信號施加到CTRL管腳以打開和關閉器件，可以數字地調節LED電流。這將產生與控制信號的占空比成比例的平均輸出電流。特別地，最大分辨率為10位的P WM信號可以施加到CTRL引腳，以將輸出電流改變為低於電阻RSET設置的標稱平均值的值。為了達到這種分辨率，PWM頻率必須低於500Hz，然而可以使用更高的調光頻率，而犧牲了調光動態範圍和精度。
通常，對於500 Hz的PWM頻率，PWM範圍從1%到100%的精度優於1%。
Zooming in at duty cycles below 10% shows:
低占空比調光的精度受PWM頻率和AL8807Q開關頻率的影響，為了獲得最佳的精度/分辨率，開關頻率應該增加，而PWM頻率應該減少。
CTRL引腳被設計成由3.3V和5V邏輯電平直接從邏輯輸出驅動，邏輯輸出具有開路漏極輸出或推挽輸出級。
Al8807Q電磁幹擾及布局考慮
AL8807Q是壹種具有快速邊緣的開關穩壓器，測量小的微分電壓，因此必須註意PCB的去藕和布局。為了幫助消除這些影響，AL8807Q已經被開發成通過控制開關速度來最小化輻射排放。內部功率MOSFET的S。控制升降時間，使開關損耗引起的功耗與輻射EMI之間達到適當的折衷。由於肖特基二極管（D1）、開關MOSFET和PCB軌道之間的相互作用，導通邊緣（下降邊緣）支配了輻射EMI。在肖特基二極管反向恢復時間已經出現大約5ns之後，SW引腳的下降沿看到肖特基二極管電容和軌道電感LTRACK之間的諧振回路，見圖36。
電路板諧振
從SW管腳到肖特基二極管D1的陽極，然後從D1的陰極到解藕電容器C1的軌道應該盡可能短。在AL8807Q內部有壹個電感，這可以假定為1nH左右。對於PCB軌道，可以使用每毫米0.5NH的圖形來估計主共振頻率。如果軌道能夠處理1A，增加厚度對電感的影響很小，長度將主導電感的大小。任何振蕩的諧振頻率都由軌道上的組合電感和肖特基二極管的有效電容決定。
最小化輻射EMI和其他瞬態和熱考慮的建議是：
1. 去藕電容器（C1）必須盡可能靠近PIN和D1陰極中的V。
2. 自由旋轉二極管(D1)的陽極、SW管腳和電感器必須盡可能地相互靠近，以免振鈴。
3. 來自C1的地面返回路徑必須是低阻抗路徑，接地平面盡可能大。
4. LED電流檢測電阻器（R1）必須盡可能靠近V引腳和設置引腳。
5. 從Al8807Q傳導的大部分熱量通過GND引腳2。在第二地球平面中有熱通孔的最大地球平面將最小化自動加熱
6. 為了減少通過電源輸入端上的長引線和LED的發射，應當在將導線連接到PCB的點處使用低RF阻抗電容器(C2和C5)。
