TX6115

TX6115 开关降压型 LED 恒流驱动器 概述 更新版本2018-09-05 RVE:1.1 ◆TX6115 是一款降压型高精度、高亮度、内置高端电流检测的恒流驱动控制器。 ◆芯片通过 外接电阻设定输出电流，最大输出电流5A，精度±3% 。 ◆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 调光控制功 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 。 ◆该芯片特别适合宽输入电压范围的应用，其输入电压范围5.5V 到 40V。 ◆内置过温保护电路，当温度到达过温保护点时，系统立即进入过温保护模式，将 降低 输入电 流以提高系统可靠性。 ◆芯片内置了LDO，其输出电压为 5V，最大可提供5mA电流输出。 ◆芯片采用 SOT23-6 封装。 产品特点 □ □ □ □ □ □ □ □ □ 输入电压：5.5-40V 外置MOS 输出电流可调：5A 最高工作频率：1MHz 转换效率：高达96% 辉度控制频率：5kHz 滞环控制，无需环路补偿 电流精度±3% 应用领域 　 　 　 ● ● ● ● ● ● ● 网络系统 医疗设备 消费类电子产品 建筑、工业、环境照明 电池供电的 LED 灯串 平板显示 LED 背光 LED 照明 过温保护 管脚定义 www.xdssemi.com TX6115_V1.1 第 1 页 TX6115 管脚功能描述 管脚号 1 2 3 4 5 6 字符 CS DIM VDD LDO DRV GND 管脚描述 电流检测 亮度控制 电源输入 LDO输出 功率开关管驱动端 接地 电路框图 www.xdssemi.com TX6115_V1.1 第 2 页 TX6115 原理图 极限应用参数 参数名称 标号 HVDD 电源电压 DIM\LDO / CS、DIM最大电流 I_MAX θJA 最大功耗 TA 工作温度 ESD VHBM TST 存储温度 / 焊接温度 测试调件 除 DIM\LDO SOT23-6 HBM 焊接，10秒 MIN - TYP - -20 - -40 230 - MAX 40 7 20 0.3 85 2000 120 240 Unit V V mA W ℃ 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 TX6115_V1.1 第 3 页 TX6115 电气特性 测试条件: VＤＤ =15V，C２ =1uF，CDRV =1nF，TA =25oC,除非另有说明 参数 标号 最大输入电压 VIN_MAX 欠压保护电压 V_UVLO 欠压保护滞回电压 电源工作电流 待机电流 最大开关频率 V_HYS I_IN I_ST FSW_MAX 检测电压高值 H_VCS VDD-VCS,从0.1V上升，直 至DRV输出低电平 220 mV 检测电压低值 L_VCS VDD-VCS,从0.3V下降，直 至DRV输出高电平 180 mV 比较器输入电流 高电平输出延迟 高电平输出延迟 最大调光频率 I_CS H_TDPD L_TDPD F_DIM 5 80 80 uA ns ns KHz DIM输入高电平 H_DIM VDD=VCS,VDIM升高，直至 2.8 DRV输出高电平 DIM输入低电平 L_DIM VDD=VCS,VDIM降低，直至 DRV输出低电平 DIM 迟滞电平 DIM输入电流 过温保护 LDO输出电压 条件 VDD=Vcs,VDIM=LDO,VDD电 压从0V上升 VDD=5.5-36V ICC=0.1mA-5mA 5.5 V 5 400 1 V mA uA MHz 5 V 0.6 200 140 5 V mV uA ℃ Ω 11 mV VDD=12V,ICC=5mA,FIN= 10KHz -35 dB LDO电压=0-4.5V 350 us VDD=6-36V,ICC=5mA T_START V 4 线性调整率 启动时间 36 V VDD=12V ICC=0.1-5mA P_SRR 单位 5.5 负载调整率 电源抑制比 5 0.5 V_DIM_HYS V_DIM=V_LDO I_DIM OTP_TH V_LDO 最小值 典型值 最大值 www.xdssemi.com TX6115_V1.1 第 4 页 TX6115 应用指南 工作原理 TX6115 是一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5A；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 VCSN 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 Δv 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 VDD 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  220mV RCS 此时，功率开关管关断之后，差值 Δv 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 D，电阻 RCS 释放能量，其电流逐渐下降。 IL  当电感电流达到： 180mV RCS 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。 ILED  0.22  0.18 0.2  2 * RCS RCS www.xdssemi.com TX6115_V1.1 第 5 页 TX6115 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。 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 VDD，电感电流纹波 0.2*ILED 则功率管导通时间： 功率管关断时间： 由此可得系统工作频率: T ON  T OFF  0 .2 * I LED * L V LED F SW  0 .2 * ILED * L VDD  V LED VDD  V LED  * V LED 0 .2 * VDD * ILED * L 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。 亮度控制 DIM 引脚是亮度控制输入端。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。为保证亮度控制的线性一致 性，建议其最大亮度控制频率低于 5KHz。如果不需要亮度控制功能则将 DIM 端 与 LDO 的输出端短接。 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。 LDO 输出端 LDO 的输出端需接一个大于等于 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 VDD 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。 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 140℃ 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 TX6115_V1.1 第 6 页 TX6115 封装信息 SOT23-6 字符 公制 英制 D E E1 最小 2.820 2.650 1.500 最大 3.020 2.950 1.700 0.950(BSC) 1.800 2.000 最小 最大 0.111 0.119 0.104 0.116 0.059 0.067 0.037(BSC) 0.071 0.079 A A1 A2 0.000 1.050 1.050 0.100 1.150 1.250 0.000 0.041 0.041 0.004 0.045 0.049 L c 0.3 0.100 0.6 0.200 0.012 0.004 0° 0.024 0.008 8° e a θ 0° 8° www.xdssemi.com TX6115_V1.1 第 7 页