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SD42522:6～36V 輸入, 1A 大功率LED驅(qū)動(dòng)芯片
描述
SD42522是降壓型、PWM控制、功率開(kāi)關(guān)內(nèi)置的LED驅(qū)動(dòng)芯片。在6~36V輸入電壓范圍內(nèi)，輸出電流能達(dá)到1A，內(nèi)置溫度保護(hù)電路，限流電路。
SD42522采用電流模式控制，環(huán)路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定，具有快速的瞬態(tài)響應(yīng)，恒流特性好。芯片效率高，可達(dá)96%以上，在輸入/輸出電壓變化時(shí)，輸出電流變化控制在± 1%之內(nèi)。
SD42522主要特點(diǎn)
* 6-36V的輸入電壓范圍
* 最大1A的輸出電流
* 內(nèi)置功率MOSFET：0.40Ω
* 抖頻功能
* 280kHz的固定開(kāi)關(guān)頻率
* 芯片之間的輸出電流精度為 ±1.5％
* 串接多個(gè)LED時(shí)，效率可以達(dá)到96％以上
* 過(guò)溫保護(hù)
* 每周期的過(guò)流保護(hù)
SD42522應(yīng)用
* MR16 LED射燈
* LED建筑物照明
* LED路燈
SD42522功能描述
SD42522是電流模式的LED驅(qū)動(dòng)電路。補(bǔ)償管腳COMP的電壓正比于輸出的負(fù)載電流。
在一個(gè)工作周期的開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)管M1截止， COMP管腳電壓高于電流采樣放大器的輸出，此時(shí)電流比較器的輸出為“低”。280kHz時(shí)鐘的上升沿對(duì)RS觸發(fā)器置位，觸發(fā)器的輸出將M1導(dǎo)通，VIN， Rs， LED，電感和M1組成通路，電感上的電流增加。電感中的電流經(jīng)過(guò)電流采樣放大器的采樣、放大，輸出疊加斜率補(bǔ)償信號(hào)后與跨導(dǎo)放大器的輸出電壓由電流比較器進(jìn)行比較。當(dāng)前者大于后者時(shí)，RS觸發(fā)器復(fù)位，開(kāi)關(guān)管M1截止，電感上的能量通過(guò) Rs，LED，電感，肖特基管組成的回路釋放，電流減小。在下一個(gè)時(shí)鐘到來(lái)時(shí)，開(kāi)關(guān)管M1開(kāi)通，進(jìn)入下一個(gè)開(kāi)關(guān)周期。在一個(gè)振蕩周期內(nèi)，如果采樣疊加斜率補(bǔ)償后的信號(hào)一直沒(méi)有大于跨導(dǎo)放大器的輸出電壓，時(shí)鐘的下降沿將對(duì)RS觸發(fā)器復(fù)位。
跨導(dǎo)放大器將輸出電流與電流閾值相比較（電流閾值由內(nèi)部設(shè)定）。當(dāng)輸出電流高于閾值電流時(shí)，COMP管腳的電壓變低，COMP管腳的電壓正比于電感電流的峰值，所以輸出電流減??；當(dāng)輸出電流低于閾值電壓時(shí)，COMP管腳電壓升高，輸出電流增大。這樣，通過(guò)環(huán)路的調(diào)節(jié)作用，輸出電流穩(wěn)定在設(shè)定的電流值。
1. 輸出電流設(shè)定
輸出電流大小由采樣電阻和設(shè)定的電壓值決定。芯片的采樣電壓值VIN-VSENSE (Rs兩端的壓降) 為88mV。 通過(guò)調(diào)節(jié)采樣電阻Rs（見(jiàn)典型應(yīng)用電路圖）的大小調(diào)節(jié)輸出電流。 SSENSEINOUTRVVI−=
采樣電阻值需小于1.8 Ω，保證系統(tǒng)的工作正常。
2. 限流功能
SD42522內(nèi)部有限流功能，COMP端的電壓箝位在1.6V，電流比較器將功率管的輸出電流限制在1.9A左右。
3. 抖頻功能
SD42522內(nèi)置抖頻功能,可以改善系統(tǒng)的EMI特性。內(nèi)部振蕩頻率在一個(gè)很小的范圍內(nèi)進(jìn)行抖動(dòng)，減小在單一頻率的對(duì)外輻射，從而使得EMI設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單化。
SD42522元器件選擇
1. 輸入電容選擇
輸入電容在功率管導(dǎo)通的時(shí)候提供脈沖電流，功率管截止的時(shí)候電源對(duì)電容充電，由此來(lái)保持輸入電壓的穩(wěn)定性。輸入電容建議使用大于10μF的電容，這樣可以更好的減小從輸入源抽出的峰值電流并且減小輸入開(kāi)關(guān)噪聲。布板時(shí)輸入電容盡可能離輸入腳近一些。
2. 輸出電容選擇
在LED兩端并聯(lián)一個(gè)電容可以減小輸出電壓紋波，從而減小LED的紋波電流，當(dāng)然這個(gè)電容并不會(huì)影響工作頻率和效率，但是通過(guò)減小LED上電壓上升的速率，會(huì)增加啟動(dòng)時(shí)間。輸出電容越大，LED上的電流紋波越小。SD42522應(yīng)用中建議使用2.2μF或者更大的電容。
3. 電感選擇
電感用于維持輸出電流的恒定，電感值越大，輸出電流紋波越小，但是物理尺寸越大，串聯(lián)電阻越大。選取的電感電流的有效電流（RMS current rating）需要大于最大輸出電流，飽和電流要比最大輸出電流高30％，為了提高效率，電感的串聯(lián)電阻（DCR）要小，應(yīng)該小于0.2歐姆。
電感值與紋波的關(guān)系：
其中： L：電感大小
f：振蕩頻率
ΔI為紋波電流
選取電感時(shí)，考慮幾種因素的集合，選取合適的電感。
4. 二極管選擇
SD42522是非同步的降壓型調(diào)節(jié)器，所以需要二極管在功率管截止的狀態(tài)下提供續(xù)流。由于肖特基二極管正向?qū)▔航敌。聪蚶m(xù)流時(shí)間短，所以一般用于續(xù)流。在功率管導(dǎo)通過(guò)程中，二極管要承受高壓，所以選擇的二極管反向耐壓必須大于輸入電壓。
流過(guò)二極管的平均電流ID 為：
LEDDI*D)(1I−=
ILED 為L(zhǎng)ED上的電流
當(dāng)輸入電壓較大時(shí)，占空比較小，ID 變大，所以選取的續(xù)流二極管的最大電流要比輸出電流要大。
