6101
自供电降压型LED恒流驱动器
概述
QX6101是一款具有自供电功能的高精度降压型大功率LED恒流驱动芯片,适用于交流85V到265V全范围输入电压非隔离LED恒流电源。
460568429/1873206922芯片采用自供电结构,无需辅助绕组,或者其他辅助供电方式,用于驱动NPN三极管,提供高性价比。
特点
自供电结构,无需辅助供电 LED均值电流控制,恒流效果好 LED输出电流精度:±3% 高效率:最高可达93%以上
芯片内部集成的抖频功能可降低EMI 成本,内置环路补偿与斜坡补偿,无需外 部补偿,应用设计简单。专利的高端电流检测、固定频率、电流模PWM控制方式,
具有优异的线性调整率和负载调整率。
QX6101具有多重保护功能,包括逐 周期限流保护,LED开路、短路保护,输 入供电欠压保护及电源箝位等功能。
QX6101采用SOP8封装。
电流模PWM控制 固定工作频率 抖频功能
内置环路补偿、斜坡补偿 LED开路、短路保护 芯片供电欠压保护
应用领域
LED球泡灯、日光灯 其它LED照明
典型应用电路图
VIN1873206922VinACRCSDRVVDDSWVSNQX6101RDVSPOVPVSSRSET图1:QX6101典型应用电路图1(无输出电容)
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订货信息
产品型号
6101
丝印
6101XXXX批号年份
封装及管脚分配
18VSSSWDRVVDD4460568429RDVSPVSN5QX6101XXXXSOP8
OVP
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管脚描述
管脚号 1 2 3 4 5 6 7 8 管脚名 VSS SW DRV VDD OVP VSN VSP RD 管脚类型 地 输出 输出 电源 输入 输入 输入 输入 描述 电源地 内置MOS漏极,接NPN发射极 NPN三极管基极驱动端 芯片电源 LED过压检测端 接电流采样电阻负电位端 接电流采样电阻正电位端 外接电阻,设置DRV驱动电流
内部电路方框图
VDDRDDRV驱动电流设置UVLO频率抖动OSC460568429LEBBG1.3V斜坡补偿DRV1.3VVSP电流检测PWM逻辑SWVSNOVPVSSOVP
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自供电降压型LED恒流驱动器
极限参数1873206922
(注1)
类型 电压 符号 VMAX IDD_MAX 描述 所有管脚上最高电压 VDD引脚最大电源电流 SW引脚最大电流 SOP8封装的最大功耗 结温范围 工作温度 存储温度 焊接温度范围(时间少于30秒) 静电耐压值(人体模型) 最小值 最大值 单位 -0.3 -20 -20 -40 6 15 800 0.75 125 V mA mA W o电流 ISW 功耗 温度 PSOP8 TJ TA TSTG TSD ESD VESD C C C C 85 o125 o240 o2000 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。
电气特性
除非特别说明,TA =25oC
参数 电源电压 工作电压 启动电压阈值 欠压保护阈值 箝位电压 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 VDD VDD_ON VDD_UVLO VDD_CLAMP VDD上升 VDD下降 4.8 3.8 5 5 4 5.5 5.2 4.2 V V V V 电源电流 启动电流 静态电流 ISTARTUP ISTANDBY VDD =4V VOVP =5V 40 1.1 uA mA
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电气特性(接上一页)
除非特别说明,TA =25 oC
参数 电感电流采样 电流检测电阻 两端电压均值 限流值 前沿消隐时间 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 VSEN VSEN_LMT TLEB 194 200 520 350 206 mV mV ns OSC工作频率 典型工作频率 抖频范围 FOSC ΔFOSC -3 65 3 KHz % 输出驱动 RD电压 DRV驱动电流 DRV下拉电流 VRD IDRV IDRV_SD RSET =68K 1.225 1.3 30 0.5 1.345 V mA A 过压保护OVP 过压保护阈值 VOVP_TH IOVP =2mA OVP箝位电压 VOVP_CLAMP IOVP = -2mA 1.3 5.7 -0.7 V V V 内置低压MOS管 导通电阻
RDSON 0.5 Ω
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典型特性曲线
除非特别说明,TA =25 oC
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ILED=VSEN RCS应用指南
概述
QX6101是一款具有自供电功能的高精度降压型大功率LED恒流驱动芯片。 QX6101采用自供电电路,无需辅助绕组;采用专利的高端电流检测、固定频率、电流模PWM控制方式,具有优异的线性调整率和负载调整率。
QX6101内置了频率补偿与斜坡补偿,无需外部补偿;集成了抖频功能,以改善系统的EMI特性;
QX6101还集成了LED开路、短路保护,逐周期限流保护,输入供电欠压保护及电源箝位等功能。
其中,VSEN的典型值为200mV。
驱动电流设置
QX6101是通过连接于RD引脚的电阻RSET来设置外接NPN的基极驱动电流的。RD引脚上的电压典型值为1.3V。基极驱动电流一般需要根据LED工作电流的大小设定,当设置RSET 为68KΩ时,DRV驱动电流约为30mA,对应的LED工作电流在六七百毫安左右,需要更大工作电流时则按比例减小RSET,反之则反。基极驱动电流可由下式确定:
典型应用电路
QX6101的典型应用电路有两种:一种是无输出电容的,如图1所示;另一种是带输出电容的,如图2所示。 当采用无输出电容的方案时,系统工作在连续模式,当采用带输出电容的方案时,系统既可以工作在连续模式也可以工作在非连续模式。
IDRV=2.1
RSET(KΩ)开路保护
QX6101通过连接于OVP引脚的电阻R1和R2来设置LED开路保护电压。OVP引脚的开路保护电压阈值为1.3V。LED开路保护电压由下式设置:
芯片启动
系统上电后通过启动电阻对连接于电源引脚VDD的电容充电,芯片处于欠压保护状态时芯片消耗的电流约40uA。 当电源电压高过开启阈值VDD_ON时,芯片控制电路开始工作,自供电电路也开始工作并给芯片供电。
芯片内置了5.5V的箝位电路,用于箝位VDD电压。
=VOVPR1+R2∗VOVP_TH R1VOVP<500uA 且50uA短路保护当出现LED短路时,系统会降低工作频率从而减小输入电流。系统开关频率下降到一定值时芯片可能进入电源欠压保护状态,从而触发芯片重新启动。
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LED工作电流设定
LED电流由接在VSP与VSN引脚之间的电阻RCS设置:
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的ESR成倍增加,为避免低温启动困难,可在VDD引脚多并联一个约1uF的瓷片电容或者独石电容。
电感选择
在输入电压、输出电压以及输出电流已定的条件下,电感值决定了电感电流纹波大小以及连续或非连续工作模式。工作于临界模式时的电感值为:
Vo*(Vi−Vo) Lcri=2Vi*ILED*fsPCB设计
在设计PCB时应遵循以下准则: VDD的旁路电容需要紧靠芯片的VDD和VSS引脚。
引脚VSP需要用单独的地线连接至电流采样电阻的一端。芯片地以及其他信号地应分头接到旁路电容的地端。 信号走线上应特别注意:连接到VIN
的电压母线走线、电感到输出LED灯的走线、输出LED灯的地线走线等高压走线应避免与IC距离太近,并且避免与从IC出来的相对低压的信号线平行走线,如图1、图2中粗线所示。
减小功率环路的面积,以减小EMI辐射。
电感取值在上式附近,可得到较优化的效率。当采用无输出电容的方案时,应选择稍大的电感值,以使得电感电流工作在连续模式,减小LED上的电流纹波。当LED两端并联有输出电容时,系统既能工作在连续模式也能工作在非连续模式。
VDD旁路电容
连接在芯片VDD引脚的旁路电容应选择低ESR电容,以保证芯片可靠稳定工作和VDD电源纹波小,推荐使用2.2~10uF温度特性好的陶瓷电容。由于低温时电容
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VIN6101
自供电降压型LED恒流驱动器
VinACRCSDRVVDDSWVSNQX6101RDVSPOVPVSSRSET
图1:QX6101典型应用电路图1(无输出电容)
VINRCSDRVVDDSWVSN VinACQX6101R2RDVSPOVPVSSRSETR1
图2:QX6101典型应用电路图2(带输出电容)
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封装信息
SOP8封装尺寸图:
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