CPC2123ST-A2

CPC2123 数据手册 V0.9 CHIPHOMER TECHNOLOGY (SHANGHAI) LIMITED CPC2123 数据手册 升压型 LED 驱动器 WWW.CHIPHOMER.COM 第 1 页 共 15 页 CPC2123 数据手册 V0.9 描述 1 CPC2123 是一款为 LED 驱动而设计的升压型 DC/DC 转换器。CPC2123 采用高达 1.1MHz 的工作频率，允许采用小巧的外部电感和电容元件。LED 采用串联的连接形式，这样保证流过每 个 LED 的电流相同，从而可以获得一致的亮度。CPC2123 的开关管的峰值电流可达 1200mA，并 且可承受高达 40V 的电压。 在单节锂离子电池供电情况下，CPC2123 可驱动最多达 30 颗 LED。 随着供电电压升高，CPC2123 可以驱动更多 LED，非常适合于中大 LCD 屏背光应用。CPC2123 内置软启动功能，限制启动时的浪涌电流。CPC2123 内置过流和过热保护，增强了应用的安全性。 CPC2123 为 PWM 调光。CPC2123 采用纤小的 SOT23-6L 封装。 特性 单节锂离子电池可驱动单串 12 颗白光 LED 单节锂离子电池可驱动 10 串，每串 3 颗白光 LED 高电压（10~24V）供电最多可驱动 6 串，每串 10 颗 LED 内置软启动功能，限制启动时浪涌电流 1.1MHz 开关频率 PWM 调光占空比支持低至 1% PWM 调光频率 1kHz 以上 独创的 SW 沿处理技术，防止 EMI 干扰同时具备较高效率 300mV 反馈电压（CPC2120 为 200mV 反馈电压） 开关管峰值限流 1200mA 内置过流保护，过热保护 关机电流：＜1μA 采用纤小的 SOT23-6L 封装 应用         手机 平板 LCD 背光 红外 LED 驱动 夜视摄像头 OTG 升压输出应用 电压偏置应用 WWW.CHIPHOMER.COM 第 2 页 共 15 页 CPC2123 数据手册 V0.9 2 封装引脚 2.1 封装 SW 1 6 VIN CPC2123 5 OVP GND 2 SOT23-6L FB 3 Figure 1 4 SHDN CPC2123 封装引脚图 2.2 引脚描述 名称 序号 说明 SW 1 开关引脚，外部连接电感和肖特基管，设计时应注意最大限度的缩小 该引脚连线的长度以降低 EMI。 GND 2 接地引脚。 FB 3 反馈电压引脚。内部基准电压 VREF 为 300mV（CPC2120 反馈电压 200mV），串联的 LED 最低端的阴极和电流采样电阻与该引脚连接。 LED 电流的计算公式为：ILED = VREF /R。 —————- SHDN 4 使能引脚，内置 400KΩ 的下拉电阻。该引脚电压高于 1.4V，器件开 始工作，低于 0.4V，器件进入关闭状态。也用作 PWM 调光控制引脚。 OVP 5 过压保护引脚，接 VOUT 电容判断输出是否过压，CPC2123A2 默认 过压阈值 25V，通过在 VOUT 和 OVP 之间串接电阻，调整过压保 护电压到 40V。（CPC2123B1 以及 CPC2120A1 均为默认 40V） VIN 6 芯片工作电压引脚。必须加 1μF 或以上的低 ESR 输入电容，加在该 引脚的电压不可超过 5.5V。该电压并不一定作为 BOOST 的输入电压 WWW.CHIPHOMER.COM 第 3 页 共 15 页 CPC2123 数据手册 V0.9 3 典型应用 DC/DC 系统输入输出电流电压满足公式 VIN*IIN*η=VOUT*IOUT。输出电压由串联的 LED 个数和 每个 LED 的导通电压决定，输出电流由并联 LED 个数以及每个 LED 的电流决定。输入电压由系 统给出，我们可以很容易的计算输入电流。根据以上的值选取合适的外围器件。 假设效率 η=80%（实际通常会高于该值）。每颗 LED 在 20mA 电流时导通电压为 3.2V。m 为每串 LED 个数，n 为串数。VOUT=3.2*m+0.3，IOUT=20*n。 L1 VIN 3.5~5.5 V CIN 1µF D1 VOUT 10µH VIN SW OVP COUT 1 µF CPC2123 OFF ON SHDN GND FB R1 CPC2123 Driving 10 LEDs Figure 2 CPC2123 应用图 1 如应用图 1 所示，输出电压约 32.3V，输出电流为 20mA。当输入电压 3.6V 时，输入平均电 流约 225mA。电感 L1 推荐采用一个饱和电流 500mA，10μH 具备低磁芯损耗和低 DCR 的电感。 D1 推荐采用一个反向击穿电压不低于 40V，导通电流大于 500mA 的肖特基二极管。输出电容 COUT 推荐采用 1μF,耐压 50V 的 X7R 陶瓷电容。OVP 引脚接 VOUT，设定 40V 过压保护。生产 装配过程中，LED 没有接入，VOUT 升到 40V，系统进入 OVP 关断 BOOST，不再从电池抽取大 电流。 WWW.CHIPHOMER.COM 第 4 页 共 15 页 CPC2123 数据手册 V0.9 10µH VIN 3.0~5.5 V D1 VOUT L1 CIN 4.7µF VIN SW COUT 10 µF OVP CPC2123 OFF ON SHDN FB GND R1 CPC2123 Driving n*3 LEDs Figure 3 CPC2123 应用图 2 如应用图 2 所示，输出电压约 9.9V，输出电流为 n×20mA，这里假定 n=7，输入电压 3.6V， 输入电流约 481mA。 电感 L1 推荐采用一个额定电流 1A， 10μH 具备低磁芯损耗和低 DCR 的电感。 二极管 D1 推荐采用一个反向击穿电压不低于 25V，导通电流大于 1A 的肖特基二极管。输出电容 COUT 推荐采用 10μF，耐压 25V 的 X7R 陶瓷电容。OVP 引脚直接接 VOUT，选用过压保护电压 为 25V 的版本，一旦检测到 VOUT 达到 25V，系统即停止工作。 10µH VL D1 VOUT L1 10~24 V CIN 4.7 µF 3.9kΩ 150Ω 2N3904 D2 ZENER 5.6V 1 µF 25V Bias Circuit for High Input Voltage VIN SW COUT OVP 10µF CPC2123 OFF ON SHDN GND FB R1 R2 R3 R4 R5 R6 CPC2123Driving 60 LEDs Figure 4 CPC2123 应用图 3 如应用图 3 所示，输出电压约 32.3V，输出电流约 120mA，以输入电压 12V 为例，输入电流 约 404mA。电感 L1 推荐采用一个额定电流 1A，22μH 具备低磁芯损耗和低 DCR 的电感。二极管 D1 推荐采用一个反向击穿电压不低于 40V，导通电流大于 1A 的肖特基二极管。输出电容 COUT WWW.CHIPHOMER.COM 第 5 页 共 15 页 CPC2123 数据手册 V0.9 推荐采用 10μF,耐压 50V 的 X7R 陶瓷电容。选择 OVP 为 40V 的产品，一旦检测到 VOUT 达到 40V，系统即停止工作。 L1 VIN Li-ion Battery CPS3160 D1 5V or above VOUT 10µH CIN 1µF VIN SW COUT EN 10 µF CPC2123 OFF ON SHDN GND R2 FB R1 CPC2123 OTG Application CPC2123 应用图 4 Figure 5 如应用图 4 所示，单节锂电需要对外供 5V 或以上电平。通过分压电阻 R1 和 R2 设定输出电 压。电感 L1 推荐采用一个额定电流 1A，10μH 具备低磁芯损耗和低 DCR 的电感。二极管 D1 推 荐采用一个反向击穿电压不低于 25V，导通电流大于 1A 的肖特基二极管。输出电容 COUT 推荐 采用 10μF,耐压 25V 的 X7R 陶瓷电容。增加的一颗 load switch CPS3160，解决了异步 boost 的 直通问题；限流功能在极重载的时候可以避免 li-ion 被拉死；仅需 1.8V 的 GPIO 电平控制通断， 并且可以和 CPC2123 的使能接在一起。以上优点都需要一颗 load switch 而不是 MOSFET 才能实 现。作为一个 OTG 方案，它能够很好的耐受输出端口处可能出现的高压，非常适合现在的快充和 Type-C 方应用。 L1 VIN 3.0~5.5 V CIN 1µF D1 VOUT 10µH VIN SW OVP COUT 1 µF CPC2123 OFF ON SHDN GND FB R1 CPC2123 Driving Infrared LEDs Figure 6 CPC2123 应用图 5 如应用图 5 所示，CPC2123 同样非常适合驱动红外 LED，广泛应用于红外摄像头。红外 LED 的导通压降偏低，通常在 1.2V。所以单串可驱动的红外 LED 比白光 LED 要多。器件参数可参考 应用图 1。 WWW.CHIPHOMER.COM 第 6 页 共 15 页 CPC2123 数据手册 V0.9 SINK BATTERY SOURCE BATTERY L1 VIN Li-ion Battery D1 VOUT 4.2V CIN 1µF VIN SW COUT FAULT_N ISET 10 µF CPC2123 SHDN GND Li-ion Battery CPS3162 10µH VBAT