開關降壓型LED恒流驅動器，車燈恒流驅動芯片OC5021B

車燈驅動芯片OC5021B概述

OC5021B 是壹款高效率、高精度的降壓型大功率 LED 恒流驅動控制芯片。 OC5021B 采用固定關斷時間的峰值電流控制方式，關斷時間可通過外部電容 進行調節，工作頻率可根據用戶要求而改變。OC5021B 通過調節外置的電流采樣 電阻，能控制高亮度 LED 燈的驅動電流，使LED燈亮度達到預期恒定亮度。在DIM端加PWM信號，可以進行LED燈調光。DIM端同時支持線性調光。 OC5021B 內部集成了 VDD 穩壓管以及過溫保護電路，減少外圍元件並提高系 統可靠性。OC5021B 采用 SOT23-6 封裝。

車燈驅動芯片OC5021B特點

◆寬輸入電壓範圍：3.1V~100V

◆高效率：可高達 93%

◆支持 PWM 調光和線性調光

◆最大工作頻率：1MHz

◆CS 電壓：250mV

◆芯片供電欠壓保護：2.6V

◆關斷時間可調

◆智能過溫保護

◆內置 VDD 穩壓管

車燈驅動芯片OC5021B應用領域

◆自行車、電動車、摩托車燈

◆強光手電

◆LED射燈

◆大功率LED照明

◆LED背光

車燈驅動芯片OC5021B典型應用電路圖

車燈驅動芯片OC5021B封裝及管腳分配

車燈驅動芯片OC5021B管腳描述

車燈驅動芯片OC5021B工作原理

OC5021B 采用峰值電流檢測和固定關斷時間的控制方式。電路工作在開關管導通和關斷 兩種狀態。參見典型應用電路圖，當MOS開關管處於導通狀態時，輸入電壓VIN通過LED 燈、電感L1、MOS開關管、電流檢測電阻RCS對電感充電，流過電感的電流隨充電時間逐漸增 大，當電流檢測電阻RCS上的電壓降達到電流檢測閾值電壓VCS_TH時，控制電路使得DRV輸出 端變為低電平並關斷MOS開關管。當MOS開關管處於關斷狀態時，電感通過由LED燈、續流二極管以及電感自身組成的環 路對電感儲能放電。MOS開關管在關斷壹個固定的時間TOFF後，重新回到導通狀態，並重復 以上導通與關斷過程。

車燈驅動芯片OC5021B的T_OFF設置

固定關斷時間可由連接到TOFF引腳端的電容C_OFF 設定：

T_OFF =0.51∗150KΩ∗(C_OFF +8pF) +T_D

其中T_D=61ns。

如果不外接C_OFF，內部將關斷時間設定為650ns。

車燈驅動芯片OC5021B的輸出電流設置

LED輸出電流由電流采樣R_CS以及T_OFF等參數設定：

其中V_LED是LED的正向導通壓降，L₁ 是電感值。

車燈驅動芯片OC5021B的外圍器件電感取值

為保證系統的輸出恒流特性，電感電流應工作在連續模式，要求的最小電感取值為： L₁ >4V_LED ∗T_OFF ∗R_CS

車燈驅動芯片OC5021B的系統工作頻率

系統工作頻率FS由下式確定：

車燈驅動芯片OC5021B的DIM調光腳

OC5021B可通過DIM腳進行調光。DIM腳支持PWM調光及線性調光。當DIM腳接地，芯 片關斷LED輸出；當DIM腳電壓高過 3.1V，LED輸出100%電流。DIM腳線性調光範圍在1.1-3.1V。當不需要調光功能時，DIM腳應接高電平，DIM腳不允許懸空。在采用線性調光時， DIM腳對地應接壹個小電容（例如10nF以上電容）。

車燈驅動芯片OC5021B的芯片PCB布局考慮

  電流檢測電阻RCS到芯片CS引腳以及GND引腳的連線需盡量粗而短，以減小連線寄生電 阻對輸出電流精度的影響。

車燈驅動芯片OC5021B的外圍器件MOS管選擇

首先要考慮MOS管的耐壓，壹般要求MOS管的耐壓高過最大輸出電壓的1.5 倍以上。其 次，根據驅動LED電流的大小以及電感最大峰值電流來選擇MOS管的IDS電流。壹般MOS管的 IDS最大電流應是電感最大峰值電流的 2 倍以上。此外，MOS管的導通電阻RDSON要小，RDSON 越小，損耗在MOS管上的功率也越小，系統轉換效率就越高。

另外，高壓應用時應註意選擇閾值電壓在2.5V以內的MOS管。芯片的工作電源電壓決定 了DRV驅動電壓。通常芯片的驅動電壓為 5.5V，所以應保證MOS管在VGS電壓等於 5.5V時導 通內阻足夠低。

車燈驅動芯片OC5021B過溫保護

當芯片溫度過高時，系統會限制輸入電流峰值，典型情況下當芯片內部溫度超過140 度以 上時，過溫調節開始起作用：隨溫度升高輸入峰值電流逐漸減小，從而限制輸入功率，增強系 統可靠性。