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PT412150V降壓型 ，高亮度LED恒流控制器

PT4121應(yīng)用說明產(chǎn)品功能50V降壓型，高亮度恒流控制器常規(guī)應(yīng)用DC輸入：12V/24VDC輸出：10V/3A、10V/6A文件編號PT4121_A***版本1.01.

產(chǎn)品概況

1.1特點

很寬的輸入電壓范圍：6V到50V達97%3%的輸出電流精度復(fù)用DIM引腳進行LED開關(guān)、模擬調(diào)光與PWM調(diào)光RCS開路保護LED開短路保護熱關(guān)斷保護SOT23-6封裝

1.2概述

PT4121是一款工作在連續(xù)電感電流導通模式的降壓型恒流控制器，用于驅(qū)動一顆或多顆串聯(lián)LED，輸出電流精度高達3%。PT4121輸入電壓范圍從6V到50V，輸出電流可調(diào)。其采用電流采樣電阻設(shè)置LED平均電流，并通過DIM引腳進行模擬調(diào)光和PWM調(diào)光。2.典型應(yīng)用電路RsRsIOUT0.2 /20.17 0.23 RsRsIOUT0.2 /20.17 0.23

PT412150V降壓型 ，高亮度LED恒流控制器華潤矽威科技（上海）有限公司W(wǎng)WW.CRPOWTECH.COM第2頁PT4121_A***_Rev CH1.0VIN=24V，Vout=10V，Iout=3A BOM ListItem Reference Value Quantity Description Manufacturer1 C110F2 CAP SMD 50V 10F M 1210 Murata2 C2 NC3 C3 1F 1 CAP SMD 10V 1F K X7R 0805 Murata4 C4 2.2F 1 CAP SMD 25V 2.2F K X7R 1206 Murata5 R1 0.2Ω 1 RES SMD 1W 0.2ohm F 2512 Yageo6 R2 0.1Ω 1 RES SMD 1W 0.1ohm F 2512 Yageo7 R3、R4 0 1 RES SMD 1/8W 0ohm F 0805 Yageo8 L1 33H 1 Inductor 33H 4A 12*12*6.0 Coilcraft9 D1 SBR8U60P5 1 Diode Schottky POWERDI5 60V 8A Diodes inc.10 Q1 AOD444 1 TO252 NMOS 60V 12A ALPHA&OMEGA11 U1 PT4121 1 IC PT4121 SOT23-6 Powtech3.工作原理介紹PT4121和電感（L）、電流采樣電阻（RS）、MOSFET形成一個自振蕩的連續(xù)電感電流模式的降壓型恒流LED控制器。VIN上電時，電感（L）和電流采樣電阻（RS）的初始電流為零，LED輸出電流也為零。這時候，CS比較器的輸出為高，功率開關(guān)導通，電流通過電感（L）、電流采樣電阻（RS）、LED和功率開關(guān)從VIN流到地，電流上升的斜率由VIN、電感（L）和LED壓降決定，在RS上產(chǎn)生一個壓差VCSN， 當(VIN-VCSN) > 230mV時，CS比較器的輸出變低，功率開關(guān)關(guān)斷，電流以另一個斜率流過電感（L）、電流采樣電阻（RS）、LED和肖特基二極管（D），當(VIN-VCSN) <170mv時，功率開關(guān)重新打開，這樣使得在LED上的平均電流為4.關(guān)鍵元件參數(shù)設(shè)計4.1輸出電流的設(shè)置上述等式成立的前提是DIM端懸空或外加DIM端電壓高于2.5V（但必須低于5V）。實際上，RS是設(shè)定了LED的輸出電流，通過DIM端，LED實際輸出電流能夠調(diào)小到任意值。電流采樣結(jié)構(gòu)使得外部元器件數(shù)量很少，采用1%精度的采樣電阻，LED輸出電流控制在±3%的精度。4.2 VCC電容的選擇PT4121的VCC電壓為5V，典型耐壓值為10V，1μF，X5R或X7R的瓷片電容。當輸出電流很大時，為防止VCC出現(xiàn)欠壓導致驅(qū)動能力不足，可以適當加大VCC電容來增強柵極驅(qū)動能力。4.3 MOSFET的選擇PT4121的Gate輸出端需驅(qū)動一個外置的NMOS管，MOS管的選型主要需要考慮額定1 * *(1 )OUT OUTC OUTIN INV V I IV V2OUTI(1 / )10.3OUT IN OUTLEDV V V LI fsw

PT412150V降壓型 ，高亮度LED恒流控制器華潤矽威科技（上海）有限公司W(wǎng)WW.CRPOWTECH.COM第3頁PT4121_A***_Rev CH1.0電壓、額定電流、導通電阻、Qg、VGS(th)等。4.3.1 Qg當開關(guān)頻率≤100KHz時，選擇Qg≤25nC的MOSFET；當開關(guān)頻率≥100KHz時，選擇Qg≤15nC的MOSFET。4.3.2 額定電壓 針對輸入電壓為12V或者24V的應(yīng)用，額定電壓為60V的MOSFET可以滿足要求。4.3.3VGS(th)柵極驅(qū)動電壓為5V，MOS管開啟閾值VGS(th)需要小于5V，為了留有充足的裕量，VGS(th)建議選取2~3V。4.3.4 導通電阻 輸出大電流條件下，為降低導通損耗提，MOS管的導通電阻Rdson建議選擇小于50mΩ(TA=25℃)。4.3.5 額定電流 輸出電流小于3A時，選取額定電流為5~10A的MOSFET；輸出電流大于3A時，選取額定電流為10~20A的MOSFET。4.4續(xù)流二極管的選擇為了的效率以及性能，二極管（D）應(yīng)選擇快速恢復(fù)、低正向壓降、低寄生電容、低漏電的肖特基二極管，電流能力以及耐壓視具體的應(yīng)用而定，但應(yīng)保持30%的余量，有助于的工作。另外值得注意的一點是應(yīng)考慮溫度高于85°C時肖特基的反向漏電流。過高的漏電會增加系統(tǒng)的功率耗散。AC12V/24V整流二極管（D）一定要選用低壓降的肖特基二極管，以降低自身功率耗散。4.5輸入電容C1的選擇輸入電容需要吸收輸入端的開關(guān)電流，要求承受充足的紋波電流有效值。輸入電容的紋波電流有效值IC1可按如下公式計算：當輸入電壓是輸出電壓的2倍時，IC1，為 。因此，選擇紋波電流有效值大于輸出電流的1/2，典型耐壓值為50V，容值≥22μF，X7R或者更高等級的瓷片電容。4.6電感L1的選擇選擇電感時，需要考慮以下方面：1.選擇較低的電感值會提高開關(guān)頻率，增大開關(guān)損耗。大部分應(yīng)用建議選擇開關(guān)頻率在100kHz至500kHz（典型值200KHz），建議紋波電流選取大約為開關(guān)電流峰值的30%，則對應(yīng)的電感L1可通過以下公式計算：其中fSW為開關(guān)頻率，ILED為 LED 輸出電流。2. 輸出電流為 IOUT時，選擇的電感的額定飽和電流值大于電感的峰值電流，至少留有30%的裕量即 ISAT=1.3ILP。電感的峰值電流 ILP可按如下公式計算：* 12 * * 1IN OUT OUTLP OUTsw INV V V