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1、 5241A 高端检测降压恒流LED驱动器 1 of 10 典型应用电路图 Q1VINVINCSNVSS VCC DIMDRVRCSL1DSWCINCCC图1：5241A典型应用电路图 概述 5241A是一款降压型的高精度高亮度LED恒流驱动控制器。 5241A通过一个外接电阻设定输出电流，最大输出电流可达2.5A；电流检测精度最高可达1%；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引脚实现辉度控制功能。 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。 5241A特别适合宽输入电压范围
2、的应用，其输入电压范围从5.5V到36V；而工作温度范围从-20oC到85oC。 5241A特别内置了一个LDO，其输出电压为5V，最大可提供5mA电流输出。 5241A采用小的SOT23-6封装。 特点 最大输出电流：2.5A 高效率：96% 高端电流检测 最大辉度控制频率：5KHz 滞环控制，无需补偿 最高工作频率：1MHz 电流精度：最高可达1% 宽输入电压：5.5V36V 最高输出功率： 25W 5V，5mA片上稳压器 应用领域 建筑、工业、环境照明 MR16及LED灯 汽车照明 A5241APULAN TECHNOLOGY CO., LIMITED5241A 高端检测降压恒流LED驱
3、动器 2 of 10 订货信息 产品型号 5241A丝印 5241a封装及管脚分配 1 326 45CSN DIM VINVCCDRVVSS5241aSOT23-6PULAN TECHNOLOGY CO., LIMITED高端检测降压恒流LED驱动器 3 of 10 管脚定义 管脚序号 管脚名称 管脚类型 描述 1 CSN 输入 电流检测端 2 DIM 输入 辉度控制端 3 VIN 电源 电源电压 4 VCC 输出 LDO输出：5V，2mA 5 DRV 输出 功率开关管驱动端 6 VSS 地 地 内部电路方框图 驱动模块稳压器5v基准电路VBGVBG辉度控制VIN CSNVSSVCCDRVDI
4、MQQRS图2：5241A的内部电路方框图 5241APULAN TECHNOLOGY CO., LIMITED高端检测降压恒流LED驱动器 4 of 10 极限参数（注1）参数 符 号 描述 最小值 最大值 单位 电压 VMAX1IC各端最大电压值 （除DIM，VCC） 40 V VMAX2DIM，VCC引脚最大电压值 7 V 电流 IMAXCSN，DIM端最大电流 20 mA 最大功耗 PSOT23-6封装最大功耗 0.3 W 温度 TA工作温度范围 -20 85 oC TSTG存储温度范围 -40 120 oC TSD焊接温度（时间少于30s） 230 240 oC ESD VHBMHB
5、M 2000 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。 电特性 除非特别说明，VIN =15V，CCC =1uF，CDRV =1nF，TA =25oC 参数 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 电源电压 最大输入电压 VIN_MAX36 V 欠压保护电压 VUVLOVIN =VCSN，VDIM =VCC， VIN电压从0V上升 5 5.5 V 欠压保护 滞回电压 VHYS0.5 V 电源工作电流 IIN5 mA 电源待机电流 IST400 uA 开关频率 最大开关频率 FSW_MAX1 MHz 5241APULAN TEC
6、HNOLOGY CO., LIMITED高端检测降压恒流LED驱动器 5 of 10 电特性 (接上一页) 除非特别说明，VIN =15V，CCC =1uF，CDRV =1nF，TA =25oC 参数 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 电流检测比较器 检测电压高值 VCSNH（VIN -VCSN）从0.1V上升，直至DRV输出低电平 220 mV 检测电压低值 VCSNL（VIN -VCSN）从0.3V下降，直至DRV输出高电平 180 mV 比较器输入电流 ICSN5 uA 高电平输出延迟 TDPDH80 ns 低电平输出延迟 TDPDL80 ns 辉度控制 最大调光频率 FDI
7、M5 KHz DIM输入高电平 VIHVIN =VCSN，升高DIM电压直至DRV输出高电平 2.8 V DIM输入低电平 VILVIN =VCSN，降低DIM电压直至DRV输出低电平 0.6 V DIM迟滞电平 VDIMHYS200 mV DIM输入电流 IDIMVDIM =VCC5 uA LDO特性 LDO输出电压 VCCVIN =5.5V36V ICC =0.1mA5mA 4.5 5.5 V 负载调整率 ICC =0.1mA5mA VIN =12V 4 线性调整率 VIN =6V36V，ICC =5mA 11 mV 电源抑制比 PSRR VIN =12V，ICC =5mA， FIN =1
8、0KHz -35 dB 启动时间 TSTARTVCC电压从0V到4.5V 350 us 5241APULAN TECHNOLOGY CO., LIMITED高端检测降压恒流LED驱动器 6 of 10 典型曲线 除非特别说明，TA =25oC 330 332 334 336 338 340 342 344 10 12 14 16 18 20 22 24 26 输出电流（mA）输入电压（V） 输出电流对应输入电压 1*1W 2*1W 3*1W 84 85 86 87 88 89 90 91 92 10 12 14 16 18 20 22 24 26 效率（%）输入电压（V） 效率对应输入电压 V
9、o=3V Vo=6V L1=33uH Io=1.2A 89 90 91 92 93 94 95 96 10 12 14 16 18 20 22 24 26 效率（%）输入电压（V） 效率对应输入电压 1*1W 2*1W 3*1W L1=100uH Io=300mA 5 5.05 5.1 5.15 5.2 5.25 5.3 5.35 5.4 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 VCC电压（V）输入电压（V） VCC对应输入电压 5241APULAN TECHNOLOGY CO., LIMITED高端检测降压恒流LED驱动器 7 of 10应用指南 工作原理 5241A是一
10、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2.5A；电流检测精度高达5%；外围仅需很少的元件。 系统上电后，定义差值： IN CSNvV V= (1) 通过典型应用可以看到，负载LED上的电流与电感L1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L1，负载LED以及功率开关管到地形成通路，电感L1储存能量，其电流逐渐升高。 当电感电流达到： 1220LCSmVIR= (2) 此时，功
11、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DSW，电阻RCS释放能量，其电流逐渐下降。 当电感电流达到： 1180LCSmVIR= (3) 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%。 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
12、，于是电阻RCS的取值决定了负载电流的大小。 0.22 0.18 0.22*LEDCS CSIRR+= =(4) 电感选择 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： 0.2* * 1LEDONIN LEDILTVV=(5) 功率管关断时间： 0.2* * 1LEDOFFLEDILTV= (6) 由（5）（6）可得系统工作频率 ( )*0.2* * * 1IN LED LEDSWIN LEDVV VFVI L=(7) 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。 辉度控制 DIM引
13、脚是辉度控制输入端。DIM接低电平则DRV输出低电平，DIM接高电平则DRV按照一定的占空比正常输出开关信号。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。 5241APULAN TECHNOLOGY CO., LIMITED高端检测降压恒流LED驱动器 8 of 10 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。 续流二极管选择 续流二极管DSW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续流管有助于提高转换效率。 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。 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。 5241APULAN TECHNOLOGY CO., LIMITED高端检测降压恒流LED驱动器 9 of 10 封装信息 SOT23-6封装尺寸图： 5241APULAN TECHNOLOGY CO., LIMITED
