低壓差大功率發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動(dòng)集成電路

1、低壓差大功率發(fā)光二極管(LED驅(qū)動(dòng)集成電路LY 5611概述：LY 5611是一款工作于2.7V 到6V 的電流調(diào)制電路， 恒定輸出電流可達(dá)800mA ，可以用來驅(qū)動(dòng)包括白光發(fā)光二極管在內(nèi)的各類發(fā)光二極管。LY 5611的LED 端電流通過一個(gè)外部的電阻設(shè)置，可設(shè)置的電流范圍為30mA 到800mA 。芯片內(nèi)部集成有功率晶體管，大大減少了外部元器件的數(shù)目。其它功能包括芯片過溫保護(hù)，LED 短路/開路保護(hù)等。 LY 5611采用散熱能力較強(qiáng)的5管腳SOT89封裝。 .應(yīng)用：z 大功率發(fā)光二極管(LED驅(qū)動(dòng) z 發(fā)光二極管(LED頭燈 z 手電筒，應(yīng)急燈及照明燈具 z 手機(jī)，數(shù)碼相機(jī)及MP3播放器

2、 zLCD 屏和鍵盤等背光特點(diǎn)：z 工作電壓范圍：2.7V 到 6V z 芯片內(nèi)部集成有功率晶體管 z 低壓差z 用外部電阻設(shè)置的輸出電流可達(dá)800mA z 輸出電流精度：±8% z 芯片過溫保護(hù)z LED 短路/開路保護(hù)z 工作的環(huán)境溫度范圍：40到85 z 采用5管腳的SOT89封裝 z無鉛管腳排列圖：VDD NCGND LED典型應(yīng)用電路： 圖1 典型應(yīng)用電路功能框圖： ISET LED圖2 功能框圖管腳描述：序號(hào).名稱功能描述電源正端。 也是內(nèi)部電路的工作電源。 電源地發(fā)光二極管(LED負(fù)極連接端恒定LED 電流設(shè)置端。恒定的LED 電流設(shè)置是通過在ISET 管腳和VDD 管

3、腳之間連接一個(gè)電阻R ISET 實(shí)現(xiàn)的，計(jì)算電流的公式如下：I LED = 910VR ISET 其中, ILED 的單位是安培(AR ISET 的單位是歐姆(沒有連接。極限參數(shù)管腳電壓0.3V to 6.5V 最大結(jié)溫.150 工作溫度范圍.40 to 85 存儲(chǔ)溫度.65 to 150 管芯到管殼熱阻 .32/W 焊接溫度.260超出以上所列的極限參數(shù)可能造成器件的永久損壞。以上給出的僅僅是極限范圍，在這樣的極限條件下工作，器件的技術(shù)指標(biāo)將得不到保證，長(zhǎng)期在這種條件下還會(huì)影響器件的可靠性。電氣參數(shù)：(VIN=3.7V, TA =25，除非另有說明參數(shù) 符號(hào) 測(cè)試條件最小 典型 最大單位 輸

4、入電壓 VDD2.7 6 V 工作電流 I VDD R ISET =10k 335 u A LED 管腳流入電流 I LED R ISET =3k 279 303 327mA LED 管腳電流精度8 8% 過溫保護(hù)溫度 T OTP 125 過溫保護(hù)遲滯 T H 11 LED 管腳漏電流I LKG V LED =5.5V1u AI LED =100mA ×90%I LED =200mA×90%I LED =300mA×90%I LED =500mA×90%LED 管腳電壓差V DROPI LED =700mA×90%mV 管芯到管殼熱阻 JC 3

5、2/W管芯到環(huán)境空氣熱阻 JA沒有散熱措施，沒有空氣流動(dòng)/W詳細(xì)描述：LY 5611是能夠?qū)Υ蠊β拾l(fā)光二極管 (LED提供高達(dá)800mA 的電流調(diào)制電路，此外，LY 5611還具有過溫保護(hù)，LED 開路/短路保護(hù)功能。當(dāng)由于過載或者發(fā)光二極管短路而導(dǎo)致LY 5611的結(jié)溫超過125時(shí)，LY 5611進(jìn)入過溫保護(hù)狀態(tài)，在這種情況下，器件內(nèi)部的功率管被關(guān)斷，沒有電流流入LED 管腳，這樣器件不會(huì)被燒毀。當(dāng)LY 5611的結(jié)溫降低到114時(shí)，LY 5611從熱保護(hù)模式釋放出來，重新正常工作。這樣在過載或者LED 短路時(shí)，LY 5611將在熱保護(hù)模式和正常工作模式之間不斷切換，以達(dá)到保護(hù)器件的目的。應(yīng)

6、用信息：設(shè)置發(fā)光二極管(LED的電流LY 5611用一個(gè)連接在ISET 管腳和VDD 管腳之間的電阻R ISET 來設(shè)置LED 管腳的電流，該電流的計(jì)算公式如下：I LED = 910V / RISET其中， I LED 是流進(jìn)LED 管腳的電流，單位是安培(AR ISET 是ISET 管腳和VDD 管腳之間的電阻值，單位是歐姆(例如，如果要使流進(jìn)LED 管腳的電流為200mA ，則：R ISET = 910V/0.2A = 4.55k為了保證良好的穩(wěn)定性和溫度特性，R ISET 建議使用精度為1%的金屬膜電阻，功率為1/10瓦即可。芯片消耗功率的考慮LY 5611所允許的最大功耗由下式所示：

7、 P Dmax (TJ T A /JA其中， P Dmax 是LY 5611所允許的最大功耗T J 是LY 5611的最大結(jié)溫，由于過溫保護(hù)電路的作用，T J =125 T A 是LY 5611工作的環(huán)境溫度JA 是LY 5611所采用的封裝的熱阻，在沒有散熱措施沒有空氣流動(dòng)時(shí)其值為135/W ；在有散熱措施的情況下，JA 會(huì)大幅度減小，所以為了得到最大的LED 電流，在設(shè)計(jì)PCB 時(shí)要充分考慮散熱問題。LY 5611的真實(shí)功耗由下式所示： P Dact V LED ×I LED其中， P Dact 是LY 5611的真實(shí)功耗V LED 是正常工作時(shí)LED 管腳對(duì)地的最高電壓 I L

8、ED 是設(shè)計(jì)的流入LED 管腳的電流 為了使LY 5611正常工作，P Dact 必須小于P Dmax.驅(qū)動(dòng)多個(gè)發(fā)光二極管(LED當(dāng)需要驅(qū)動(dòng)多個(gè)發(fā)光二極管時(shí)，可以考慮圖3和圖4所示的電路。VIN 是用來驅(qū)動(dòng)多個(gè)發(fā)光二極管的高電壓源，LY 5611的工作電壓可以是另一個(gè)獨(dú)立的電壓源，如圖3所示；也可以從高電壓源產(chǎn)生，如圖4所示。 圖3 用兩個(gè)電壓源驅(qū)動(dòng)多個(gè)發(fā)光二極管(LED） 圖4 用一個(gè)高電壓源驅(qū)動(dòng)多個(gè)發(fā)光二極管(LED在圖3和圖4所示的電路中，必須保證在最壞情況下LED 管腳的電壓低于6V 。在圖4所示的電路中，穩(wěn)壓二極管D1的擊穿電壓應(yīng)該在2.7V 到6V 之間，R1的電阻值要足夠小，使得

9、在最壞情況下流過R1的電流大于3毫安。更多應(yīng)用電路及注意事項(xiàng)見“LY 5611-LY 5612應(yīng)用電路”。亮度控制有三種方法調(diào)整發(fā)光二極管的亮度：1. 用PWM 信號(hào)調(diào)整發(fā)光二極管的亮度（如圖5所示） 圖5 用PWM 信號(hào)調(diào)整亮度當(dāng)PWM 信號(hào)加到N 溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管M1的柵極上時(shí)，流進(jìn)LED 管腳的電流在零和所設(shè)計(jì)的電流值之間變化，這樣流進(jìn)LED 管腳的平均電流就受PWM 信號(hào)的控制。LED 的平均電流隨PWM 信號(hào)占空比的增加而減小，100%的占空比將完全關(guān)斷LED 管腳的電流；0%的占空比使得LED 管腳的電流為最大值即所設(shè)計(jì)的值。PWM 信號(hào)的頻率應(yīng)該小于10KHz 。2. 用邏輯信號(hào)

10、調(diào)整發(fā)光二極管的亮度（如圖6所示） 如果只需要分幾個(gè)檔次來調(diào)整發(fā)光二極管的電流，可以用邏輯信號(hào)來實(shí)現(xiàn)，圖6示出了分兩個(gè)檔次來 調(diào)整發(fā)光二極管的電流的電路。RISET1設(shè)置了流經(jīng)LED管腳的最小電流（當(dāng)P溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管關(guān)斷 時(shí)，即邏輯信號(hào)為高電平的情況）。RISET2設(shè)置了流經(jīng)LED管腳的的電流的增加量（邏輯信號(hào)為低電 平）。 VDD(2.7V 到 6V Logic Signal M1 RISET1 VDD LY5611 RISET2 ISET GND LED 圖6 用邏輯信號(hào)調(diào)整亮度 3. 用可變電阻調(diào)整發(fā)光二極管的亮度（如圖7所示） 用一個(gè)可變電阻可以連續(xù)調(diào)整發(fā)光二極管的亮度， 如圖7所示。 ISET1設(shè)置了流經(jīng)LED管腳的最大電流， R RISET2為可變電阻，改變RISET2的電阻值就可以連續(xù)改變發(fā)光二極管的亮度。 VDD(2.7V 到 6V RISET2 VDD RISET1 ISET LY5611 LED GND 圖7 PCB設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 用可變電阻調(diào)整發(fā)光二極管的亮度 一個(gè)散熱性能良好的 PCB 對(duì) LED 電流很關(guān)鍵。 集成電路產(chǎn)生的熱通過封裝的金屬引線框管腳散到外面， PCB 上的銅層起著散熱片的作用，所以每個(gè)管腳（尤其是 LED 管腳和 GND 管腳）的銅層的面積應(yīng)盡可 能大，多