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大功率升壓型LED恒流驅動芯片升降壓應用XL6003/XL6004/XL6005/XL6006

作者:昆山東森微電子有限公司  轉載自:  發布日期:2011/10/14

  XL6003 XL6004 XL6005 XL6006為芯龍自主設計的大功率升壓型LED恒流驅動芯片,但改變其拓撲結構就可以實現升降壓應用。該電路應用簡單,外部元器件比較少。鑒于LED領域的系統需求,內部除了常規的限流電路,過溫度保護外,還內置了專用 LED 的 CC。 CC 是通過電阻 RCS 測量 LED 電流并實現電流模式控制,在正常工作情況,LED 電流由 0.22V的 PWM 控制器內部參考電壓除以 RCS 電阻值所決定。即 I=0.22V/RCS,因為 RCS兩端的電壓降在正常工作條件下將一直保持在0.22V。
  OVP是芯片內部有開路保護,保護電壓42V左右,芯片外部通過電阻R1和D2測量輸出電壓并實現電壓模式控制,實現二次開路保護,一般OVP設置為比正常輸出電壓高 20%。在芯片正常工作的時候, CC 起作用;當 CC 這一路出現問題,OVP鉗位輸出電壓,使 LED 不會承受較大功率而燒毀。 PWM調光這一塊也可以調節 FB來實現,FB的邏輯關系是一旦這一點電位低于 0.22V,芯片輸出正常;高于 0.22V,芯片不工作。由于芯片本身的頻率只有 400K,內置軟啟動電路,所以在一定占空比的條件下,PWM調光的速率不應該太快,建議在 100Hz-300Hz。其他幾款同類型芯片如下:XL6004,XL6005

產品型號 輸入電壓 最大輸出電壓 最大開關電流 開關頻率 恒流設置 封裝形式
XL6003 5V ~ 18V 32V 2A 400KHz Adj (0.22V) SOP8L
XL6004 5V ~ 48V 60V 3A 400KHz Adj (0.22V) TO252-5L
XL6005 5V ~ 32V 42V 4A 180KHz Adj (0.22V) TO252-5L
XL6006 5V ~ 48V 60V 5A 180KHz Adj (0.22V) TO263-5L / TO220-5L

技術特點:
(1)用于 LED 全集成方案,系統成本低,可靠性高;
(2)系統結構簡單,設計方便靈活,可以達到很高的效率;
(3)由于大功率開關管內置,功率管的電壓,電流,溫度都受控;同時,芯片內置軟啟動電路、環路頻率補償電容、內部固定頻率、全內置過壓保護、過流保護、過熱保護等電路,芯片的可靠性,安全性大大提高。

測試分析:
測試數據見下圖表,在輸入電壓 8V-28V,輸出 4顆 1W LED燈,單路輸出電流在 350MA時,室溫 17℃,測試整個系統的效率。溫度測試點在芯片表面。
其中 XL6004和 XL6005的升降壓測試數據見技術文章(大功率 LED照明用恒流驅動方案介紹)。
1. XL6003/6004/6005恒流精度在+10%以內,對精度要求高可以選擇芯龍的其他產品:降壓的有 XL4003/4005/4012+LM358,升壓的有 XL6009/6010/6011+LM358這幾款芯片的恒流精度在+5%以內。
2. 當溫度高過一定值后,輸出電流會隨著溫度的升高而降低,使用時做好散熱措施。
3. 有些客戶系統啟動不了,當輸入電壓升高的時候可以啟動或者輸出功率下降的時候可以啟動。主要還是電感的選擇,電感量要足夠,材質要好,電感的線經要根據輸入輸出電流來定。
4.調光問題:如果選用FB腳調光,調光頻率不要超過300Hz。

大功率升壓型LED恒流驅動芯片升降壓應用

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