TX6141

TX6141 30V,1A 高端电流检测降压 LED 恒流驱器 更新版本Rve:1.1 2019-01-14 概述 TX6141是一款连续电感电流导通模 式的降压型 LED 恒流驱动器，用于驱动一个或多个 LED灯串。 TX6141工作电压从 5.5v 到30v，提供可调的输出电流，最大 输出电流可达到1A。根据不同的输入 电压 和外部器件，TX6141 可以驱动供高达数 十瓦的 LED。 TX6141内置功率开关，采用高端电 流检测电路，以及兼容PWM 和模拟调光的调光脚DIM。当DIM脚 电压低于0.3v 时输出关断，进入待机状态。 TX6141内置过温保护电路，当芯片 达到过温保护点进入过温保护模式，输出电流逐渐下降以提高 系统可靠性。 TX6141 采用专利的电路架构使得在低压差工作时输出电流无过冲，提高 LED 工作寿命，TX6141 采用专利的恒流电路 具有优异的负载调整率和线性调整率。 TX6141 采用SOT89-5 封装。 产品特点 应用领域 ◆最大输出电流：1A ◆高效率：96% ◆LED 备用灯，信号灯 ◆低压 LED 射灯代替卤素灯 ◆优异的负载调整率和线性调整率 ◆汽车照明 ◆高端电流检测 ◆最大辉度控制频率：20KHz ◆滞环控制，无需环路补偿 ◆最高工作频率：1MHz ◆电流精度：±3% ◆宽输入电压：5.5V~30V ◆智能过温保护 ◆低压差无过冲 管脚定义 SOT89-5 www.xdssemi.com TX6141_V1.1 第 1 页 TX6141 管脚描述 管脚序号 管脚名称 管脚类型 描述 1 SW 输入/输出 内置 MOS 管漏极 2 VSS 地 芯片地 3 DIM 输入 辉度控制端 4 CS 输入 电流检测端 5 VIN 输入 电源电压 电路框图 www.xdssemi.com TX6141_V1.1 第 1 页 TX6141 原理图 TX6141 极限参数（注 1） 参数 符 号 VMAX1 电压 描述 最小值 IC 各端最大电压值 （除 DIM） 最大值 单位 35 V VMAX2 DIM 引脚最大电压值 6 V 电流 IMAX SW 脚最大电流 1.2 A 最大功耗 PDMAX 最大功耗 1.5 W 热阻 PTR1 SOT89-5 封装θJA 45 TJ 工作结温范围 -40 150 o TSTG 存储温度范围 -55 150 o TSD 焊接温度（时间少于 30s） 230 240 o VHBM HBM 温度 ESD 2000 o C/W C C C V 注 1：极限参数是指超过上表中规定的工作范围可能会导致器件损坏。而工作在以上极限条件下可能会影响器 件的可靠性。 www.xdssemi.com TX6141_V1.1 第 3 页 TX6141 电特性 o 除非特别说明，VIN =12V，TA =25 C 参数 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 30 V 电源电压 输入电压 VIN 欠压保护电压 VUVLO 欠压保护 滞回电压 电源待机电流 5.5 VIN =VCS，VDIM =VCC， 5.1 V VHYS 0.4 V IST 320 uA VIN 电压从 0V 上升 开关频率 最大开关频率 FSW_MAX 1 MHz 208 mV 电流检测比较器 CS 端电压 VCS VIN-VCS 202 检测电压高值 VCSH （VIN -VCS）从 0.1V 上升， 直至 DRV 输出低电平 240 mV 检测电压低值 VCSL （VIN -VCS）从 0.3V 下降， 直至 DRV 输出高电平 160 mV CS 管脚输入电流 ICS 10 uA 200 辉度控制 最大调光频率 FDIM DIM 脚悬空电压 VDIM DIM 输入高电平 VIH DIM 输入低电平 VIL 模拟调光范围 VDIM_DC DIM 上拉电阻 RDIM 20 KHz 5 DIM 悬空 V 2.5 V 0.5 500 www.xdssemi.com 0.3 V 2.5 V kΩ TX6141_V1.1 第 4 页 TX6141 内置 MOS MOS 导通电阻 RDSON VIN=6v~30v 450 mΩ 150 o 过温保护 过温调节 OTP_TH C 典型应用测试特性曲线 恒流特性曲线 (3 串 LED) 效率特性曲线 负载和母线调整率 DIM 线性调光特性曲线 www.xdssemi.com TX6141_V1.1 第 5 页 TX6141 DIM 脚 PWM 调光特性曲线 SW 脚与电感电流工作波形 D=1% PWM 调光波形 D=50% PWM 调光波形 www.xdssemi.com TX6141_V1.1 第 6 页 TX6141 应用指南 工作原理 TX6141 是一款内置 30V 功率开关的高端电流检测降压型高精度高亮度 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 1A；电流检测精度高达±3%； 外围仅需很少的元件。 系统上电后，定义差值： v  VIN VCS (1) 通过典型应用可以看到，负载 LED 上的电流与电感 L 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（240mV）比较后，使得功率开关管开启。于是 VIN 通过电阻 RCS，电 感 L，负载 LED 以及功率开关管到地形成通路，电感 L 储存能量，其电流逐渐升高。 当电感电流达到： IL  240mV RCS (2) 此时，功率开关管关断；之后，差值 v 输入到芯片内部，与基准电压（160mV）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 D，电阻 RCS 释放能量，其电流逐渐下降。 当电感电流达到： IL  160mV RCS (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，于是电阻 RCS 的取值决定了负载电流的大小。 I LED  0.24  0.16 0.2  2* RCS RCS (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 0.4*ILED，则功率管导通时间： www.xdssemi.com TX6141_V1.1 第 7 页 TX6141 TON  0.4 * I LED * L VIN  VLED (5) 功率管关断时间： TOFF  0.4* I LED * L VLED (6) 由（5）（6）可得系统工作频率 FSW  (VIN  VLED ) *VLED 0.4 *VIN * I LED * 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 DR V 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 20KHz。如果不需要辉度控制功能则将 DIM 端悬空。 续流二极管选择 续流二极管 D 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肖特基二极管 有助于提高转换效率。 输入电容 电源输入端 VIN 需接 22~47uF 的滤波电容, 电容的耐压值应高于最大输入电压。 过温保护 当芯片温度过高时，典型情况下当芯片内部温度超过 150 度以上时，过温调节开始起作用： 随温度升高输入电流逐渐减小，从而限制输入功率，增强系统可靠性。 www.xdssemi.com TX6141_V1.1 第 8 页 TX6141 封装信息 SOT89-5 封装参数 www.xdssemi.com TX6141_V1.1 第 9 页