Презентация 2009 год. Москва. Универсальные - Supertex-e.ru

Report
HV9961
Универсальный драйвер
светодиодов со
стабилизацией по среднему
тока индуктора
HV9961: Универсальный драйвер светодиодов со
стабилизацией по среднему току индуктора
Характеристики
VIN
VO
q Скоростная стабилизация
выходного тока
q Внешняя установка времени
разомкнутого состояния ключа
q Линейная ргулировка яркости
аналоговым сигналом
q Широтно-импульсяная
регулировка яркости
q «Икающая» защита от К/З
q Рабочая температура -40C /+125C
q Совместимость цоколёвки с
HV9910B
1
L
VIN
5
PWMD
GATE
HV9961
or CS
HV9910B
6 VDD
VLD
7 LD
RT
GND
3
4
2
RCS
8
RT
Ошибка среднего тока индуктора
ΔtCS
IL(PK)
IL(CS)
IL(AVG)
ΔIL(ERR)
ON
I L ( ERR) 
ΔIL
OFF
VOTOFF  2VIN tCS
2L
ON
Ошибка выходного тока IL(ERR) неотъемлимо присуща
HV9910B, поскольку микросхема управляет пиковым током
IL(PK) в то время, как задача состоит в стабилизации среднего
тока IL(AVG).
Прямое напряжение VF на светодиодах
-4mV·100C=0.4V 
13%
+9% / -7%
Разброс с учетом темп. зависимости: 29%
Разброс параметров схемы на HV9910B
Время разомкнутого состояния ключа:
±20%
Задержка токочувствительного компаратора CS:
Пренебрежем
Для простоты
Типичный разброс индуктивности: ±10%
Порог срабатывания CS:
±10%
Точность установки тока для HV9910B
Ток светодиодов:
VCS
VCS
VOTOFF
I L
IO 



RSENSE
2
RSENSE
2L
Типичный разброс токочувствительного резистора: ±1%
Предполагая IL= IO 40%,
получим разброс тока светодиодов:
±20%
Срок службы светодиодов vs.
температура кристалла
Желательная рабочая
точка
TJ=125С(max)
7000 часов
Влияние температурного
сопротивления теплоотвода
TJ=125C TJ=150C
TRISE  VF  I LED  RCA 
 3.4V  0.7 A 15C / W  36
TA 
 125C  23C  TJC  TRISE
 66C
7000 часов
TA=66C*
*Консервативные данные
Срок службы светодиодов vs. HV9910B
Допустим, минимальная требуемая яркость светодиода
задана в люменах при минимальном выходном токе
драйвера. Тогда, при точности установки тока ±20%, срок
службы в 50000 часов при 66 С достижим путем:
1) увеличения количества светодиодов на 40%, т.е.
питания светодиодов током в 0,56А ±20%; или
2) увеличения эффективности теплоотвода с 15С/Вт до
9 С/Вт, т.е. увеличение его площади на 67%.
При использовании HV9910B
необходим значительный допуск
на разброс выходного тока.
При заданной яркости
осветительного устройства это
увеличивает его стоимость.
Выходные ВАХ
HV9961
HV9910B
Зависимость от вх. напряжения
HV9910B
HV9961
Блок-диаграмма
Линейная
регулировка с
выключением по
нижнему порогу
VIN
VDD
Regulator
UVLO
0.15V/0.2V
LD
POR
Основной
функциональный
блок
стабилизации
MIN(LD/5.5, 0.27V)
Автокалибровка
GATE
Auto-REF
CS
L/E
Blanking
Average Current
Control Logic
IN
OUT
Защита от К/З
PWMD
R Q
GND
0.43V
S Q
CLK
TOFF
Timer
400us
HV9961
i
Current
Mirror
RT
Таймер
разомкнутого
состояния и
«икающего»
режима
Установка тока светодиодов
По встроенному
опорному напряжению:
По входу LD:
I LED
I LED
0.272V

 3%
RCS
VLD

 3%
5.5RCS
Отметим, что, в отличие от HV9910B, рабочий диапазон
напряжения на LD установлен между 0V и 1.5V.
Поэтому опорное напряжение на CS задается как VLD/5.5.
Линейная регулировка тока (HV9910DB3)
пороговое напр. 250мВ
LED Current, A
0.73
0.8
VIN = 24V
0.6
ILEDi 0.4
Остаточный ток
0.2
вследствие
TON(min)
Граница DCM
3
710
0
0
0
0.05
0.1
0.15
LDi
0.2
0.25
LD Input, V
0.3
Регулировочная характеристика по LD
(HV9961DB1)
• Отсутствует остаточный ток при VLD=0 (ср. с HV9910B)
• Допустима ШИМ регулировка по входу LD
Выходная характеристика HV9961DB1
2%
Зависимость от входного напряжения
(HV9961DB1)
2%
Защита от к/з в нагрузке
HV 9961: tON (min)  1s(max)
HV 9910B : tON (min)  470ns
HV9910B
tON (min)  430ns(max)
ILIM
HV9961
SHORT
400us
HV9961 обеспечивает защиту от «ступенчатого»
насыщения индуктора путем включения дополнительного
порога тока ключа ILIM=0.44V/RCS.
Выходная ВАХ с защитой от к/з
Область защиты
«Икающий» режим при к/з
400µs
HV9910 – Два режима осциллятора
Connected
to GND
R1
Vi n
Vdd
Connected
to GATE
Vd d
HV9910
LD
Rosc
HV99 10
Q1
G ate
PW MD
C2
R1
Vin
Ro sc
LD
Ga te
PW MD
CS
C2
GND
CS
GND
R2
R2
С фиксированной
частотой
С фиксированным временем
разомкнутого состояния
TS  R1  Ceff   d
TOFF  R1  Ceff   d
где
Ceff  40 pF
Q1
и
 d  880ns
HV9961 – Только фиксированное TOFF
Connected
to GND
R1
Vi n
Vdd
Connected
to GATE
Vd d
HV9910
LD
Rosc
HV99 10
G ate
PW MD
C2
R1
Vin
Ro sc
Q1
LD
Ga te
PW MD
CS
C2
GND
CS
GND
R2
Фиксированное TOFF
TS  R1  Ceff   d
где
Ceff  40 pF и
Q1
R2
Соединение с GATE
не допускается
 d  300ns
ШИМ-регулировка тока индуктора
HV9961
HV9910B
PWMD
ШИМ-регулировка тока
светодиодов (HV9961DB1)
HV9961 vs. HV9910B - Резюме
Характеристика
HV9910B
HV9961
Режим с постоянной
частотой
Резистор между RT и GND
Не предусмотрен
Режим с постоянным tOFF
Резистор между RT и GATE
Резистор между RT и
GND (корректировка
номинала при
переходе к HV9961)
Пороговое опорное
напряжение, мВ
250 или VLD (пиковое)
272 или VLD/5,5
(усредненное)
Разброс опорного
напряжения
10%
Авто-калибровка
Зависит от разброса индуктивности
и частоты
Не зависит от
разброса
индуктивности и
частоты
Разброс тока светодиодов
HV9961 vs. HV9910B - Резюме
Характеристика
HV9910B
HV9961
Стабилизация тока
светодиодов
Неудовлетворительная во многих
случаях, ток светодиодов зависит от
входного и выходного напряжений
Отличная
Диапазон напряжения на LD
0–250 мВ
0,2(0,15) – 1,5 В
Остаточный ток светодиодов
при VLD = GND, мВ
5% (тип.) от ILED при VLD = 250
0
Порог защиты от короткого
замыкания, мВ
Не предусмотрен
440
Пауза после срабатывания
защиты, мкс
Не предусмотрена
400
Min длительность tON, нс
465
1000
Мах скважность
0,5 (пост. част.),
0,8 (пост. tOFF)
0,75
ПРЕИМУЩЕСТВА HV9961:
• ПРОСТОТА СХЕМНОГО РЕШЕНИЯ
• УВЕЛИЧЕНИЕ ЯРКОСТИ СВЕТОДИОДОВ ЗА СЧЕТ
ТОЧНОСТИ СТАБИЛИЗАЦИИ ТОКА (±3%)
• СОВМЕСТИМОСТЬ ЦОКОЛЁВКИ С HV9910
• ШИМ РЕГУЛИРОВКА ТОКА
• ЛИНЕЙНАЯ РЕГУЛИРОВКА ТОКА
• НИЗКАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К РАЗБРОСУ
ЧАСТОТЫ
• НИЗКАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К РАЗБРОСУ
ИНДУКТИВНОСТИ

similar documents