MP24833真正中文版

1、MP24833 3A, 55V 白光 LED 驱动器MP24833 A, 55V 3白光LED驱动器The Future of Analog IC Technology MP24833 Rev. 1.01 www.MonolithicP 1805/05/2010 MPS Proprietary Information. Patent Protected. Unauthorized Photocopy and Duplication Prohibited. © 2015 MPS. All Rights Reserved.描述 MP24833 是 55V，3A白光 LED 驱动器适用于降

2、压，反相升/降压和升压应用。它具有 3A输出电流在较宽的输入电压范围内具有优异的负载和线性调整。电流模式能提供快速的瞬态响应和环路稳定性设计。故障保护包括 热关断， 逐周期峰值电流限制，开弦保护和输出短路保护。 MP24833 采用模拟和PWM调光复用一个控制引脚。单独的输入参考接地引脚可以直接使能芯片或者调光控制为正的负功率转换。 MP24833需要最少的标准外部元件和采用SOIC8E 封装。 特点 3A 最大输出电流· 独特的升降压操作 (降压-升压模式) 宽输入电压范围：4.5V55V（降压模式） 0.19 内部功率MOSFET开关 开关频率：200KHz 模拟和PWM调光 0

3、.198V 参考电压 6A 关断模式 无LED最小数量 稳定低ESR陶瓷输出电容器 逐周期过流保护 热关断保护 开弦保护 输出短路保护 封装： SOIC8E 应用 常规 LED 照明 LCD背光板 笔记本电脑 汽车内部照明 便携式多媒体播放器 便携式 GPS 设备 For MPS green status, please visit MPS website under Quality Assurance.“MPS” and “The Future of Analog IC Technology” are Registered Trademarks of Monolithic Power Sys

4、tems, Inc. 定购信息产品编号* 封装顶级标记 MP24833GN SOIC-8 EP MP24833 * 为磁带与卷轴, 添加后缀 Z (例如 MP24833GNZ). 引脚配置 SOIC8E 绝对最大额定值 (1) 供应电压 VDD - VSS . 60V VSW - VSS .-0.3V to VIN + 0.3V VBST .VSW + 6V VEN/Dim - VINGND.-0.3Vto+6VVINGND - VSS .-0.3V to 60V 其他引脚 - VSS.-0.3V to +6V 连续功率耗散(TA = +25°C) (2)SOIC8E.2.5W 结温

5、.150°C 铅温度.260°C 贮存温度.-65°C to +150°C 推荐的操作条件 (3)供应电压 VDD - VSS .4.5V to 55V最高结温. (TJ) . +125°C热阻 (4) JA JC SOIC-8 EP .50 .10.°C/W 备注: 1) 超过绝对最大额定值可能会损坏芯片. 2) 最大允许功率耗散是一个函数的最大结温TJ (MAX), 结到环境 热阻 JA, 和 环境温度 TA. 在任何环境温度的最大允许连续功率耗散计算由PD (MAX) = (TJ (MAX)-TA)/JA. 超过最大允许功耗 会

6、导致过高的模具温度, 同时芯片将进入热关断.对内部热关断电路造成永久性的损坏. 3) 芯片不能保证在推荐的工作条件以外的情况下正常工作. 4) 测试是在 JESD51-7, 4-layer PCB. 电气特性VIN = 12V, TA = 25°C, 所有电压值参考 VSS, 除非另有说明. 参数符号条件最小值典型值最大值单位反馈电压 VFB4.5V £ VIN £ 55V0.1880.1980.208V反馈电流IFBVFB = 0.22V-5050nA开关导通电阻 (5) RDS(ON)190m开关漏电流 VEN = 0V, VSW = 0V1A电流限值 (5)

7、 Duty=05A振荡频率 fSW200kHz反折频率 VFB = 0V, VOVP=0V36kHz最大占空比 VFB = 0.19V91%最小时间上 (5) tON100ns根据电压锁定阀值上升 33.33.6V根据电压锁定阀值滞后200mVEN 输入电流 VEN = 2V2.1AEN 关闭阀值 (w/遵守 INGND) VEN 下降0.4VEN 开启阀值 (w/遵守 INGND) VEN 上升0.6V最小 EN 调光阀值 VFB = 0V0.60.670.75V最大 EN 调光阀值 VFB = 0.2V1.251.361.47V电源电流 (静态) IQVEN = 2V, VFB = 1V0

8、.60.8mA电源电流 (静态) EN 关闭IoffVEN=0V612A过热关机 (5) 150°C打开LED OV 阀值VOVP_ thV打开 LED OV 滞后VOVP_ hys60mV备注: 5) 保证所设计的. 典型特征典型性能特征 性能波形测试在评估板的设计示例部分. VIN = 36V, ILED = 1A, 7个WLEDs 串联, L = 68µH, TA = 25°C, 降压应用, 除非另有说明.典型的性能特征 (续) 性能波形测试在评估板的设计示例部分. VIN = 24V, ILED = 1A, 7个WLEDs 串联, L =

9、 68µH, TA = 25°C, 降压升压应用, 考阅 INGND, 除非另有说明. 引脚功能 引脚号名称 描述 1 VDD 电源电压. MP24833 输入电压范围在 4.5V 55V (基于 VSS).输入端需要加电容防止大的电压尖峰出现2 VSS, exposed pad 电源返回.连接在电路中，通常是阳极的肖特基整流器的可能性最低.此引脚是调整输出电压的参考端,因此需要多加注意，在布局中，裸露的衬垫也连接到该脚.3 OVP 过压保护.通过电压分压对OVP进行设置，当OVP端的电压达到1.2V的关闭阀值时，开关关闭，当OVP电压下降到正常范围时恢得工作。当（对VSS

10、）电压低于0.2V和FB引脚电压小于0.1V时，芯片将视为短路并将运行频率折起来。OVP的电压从0.2到1.2V为正常范围。4 FB LED 电流输入反馈. 感觉目前在遥感电阻器之间 FB 和 vss。 连接电流感应电阻从底部的 LED 串到 vss。FB 引脚连接到底部的 LED 串。调节电压是 0.198V。5 EN/DIM 开/关控制和调光控制输入端.引脚电压大于0.67V可以实现模拟和PWM调光功能。当EN/DIM(对VSS)脚电压从0.67V上升到1.36V，LED电流将从0%到100%的最大LED电流。若要使用PWM调光，该引脚不适用于100Hz到2KHz，振幅大于1.5V的方波信

11、号，对于模拟和PWM调光共用时，不适用于100Hz到2KHz，振幅从0.67V到1.36V的方波信号。6 INGND 输入对地参考端。此引脚是EN/微弱信号的参考7 BST 自举升压.连接一个电容器 SW 和 BST 引脚，形成一个浮动的供应电源开关驱动程序之间，使用 100nF 或较大的陶瓷电容器来提供足够的能量来驱动这个电源电压的电源开关。8 SW 开关输出.连内部 MOSFET 的源极, 将此引脚连接到功率电感器和整流二极管的阴极。 功能方框图图1: 功能框图操作MP24833是一个电流型调节器,误差放大器 (EA) 的输出电压与峰值电感电流成正比。在周期的开始，MOSFET 是关闭的。

12、EA 输出电压高于感放大器输出的电流，且电流比较器的输出是低。(它的频率是工作频率) 的时钟信号的上升沿设置 RS 触发器。其输出开启将西南部针和感应器连接到输入供应 MOSFET。 电流传感放大器检测和放大上涨电感电流。PWM 比较器比较斜坡补偿器和电流传感放大器的总和 EA 的输出。当电流传感放大器的总和输出和斜坡补偿信号超过 EA 输出电压，RS 触发器重置，MOSFET 关闭。外部的肖特基整流二极管 (D) 进行电感电流。 如果感觉放大器输出电流和斜坡补偿信号的总和不超过 EA 输出的整个周期，CLK 的下降沿将重置该触发器。 EA 的输出集成反馈和 0.198V 之间的电压差参考。E

13、A 输出将增加时 FB 引脚电压小于 0.198V。因为 EA 输出电压正比于峰值电感电流，EA 输出电压也增加传递到输出的电流。软启动当启用了 MP24833 和 VDD 超过 UVLO 阈值时，开关开始。当 VFBVSS 是低于 1/2 的 VREF，有助于快速充电输出帽，软启动未处于活动状态。同时，当前限制并折成一半。一旦 VFB-VSS 上升达 1/2 的 VREF，软起动开始和部队内部参考输入的 EA 慢慢上升从 2/3 的 VREF 。当前限制也恢复了正常的价值。软启动的功能可以保持责任周期延长，慢慢地以限制启动时的电流超调。 当内部参考输入的 EA 左右 VREF+ 1

14、00mV，软启动结束达升起和 EA 的参考输入连接到全面的 VREF (0.198V)。打开 LED 保护OVP脚用来打开 LED 保护。它会监视通过一个分压器的输出电压。如果指示灯打开，FB 引脚上有无电压。占空比将增加，直到 VovpVSS 达到保护阈值设置由外部电阻分压器。顶部的开关关闭，直到 VovpVSS 显著下降。调光控制MP24833 允许直流和 PWM 调光。EN (参考 INGND) 上的电压时小于 0.6V，该芯片将关闭。对于模拟调光，LED 电流是线性依赖于 EN 电压范围在 0.67V 和 1.36 v，从 0%到 100%之间。EN 电压高于 1.36 v

15、的结果产生的最大的 LED 电流。PWM 调光、 (VDIM-VINGND) 必须超过 1.5 v。Pwm 调制频率在 100 赫兹到 2 千赫范围内用于调光线性度好。结合的模拟和 PWM 调光，不适用于与振幅的 PWM 信号从 0.67V EN 引脚 1.36 v。输出短路保护MP24833 功能输出短路保护。当输出短路到 VSS，OVP脚下降到低于 0.2V 上的电压和 FB 引脚感知无电压 (< 0.1 v) 由于没有电流穿过 WLED。在此条件下，操作频率向后反折，降低功率消耗。在 buck-boost 应用程序时，LED + 短路到 VSS 的可能性，添加一个二极管从 VSS

16、INGND 保护 IC，如下面的图 2 所示。图2: 降-升压应用在 LED+ 可能短路到VSS 应用程序信息设置 LED 电流The external resistor sets the maximum LED current (refer to TYPICAL APPLICATION CIRCUIT) and value can be determined using the equation: 过压保护计算公式分压器设置的过电压保护点（指典型应用电路）通过方程：通常情况下，OVP 点电压设置在高于LED电压的大约 10%-30% 。电感的选择 (降压应用，请参见图 3。请参阅buck-b

17、oost 应用电路设计实例) 一个值，从 10µH 到 220µH 与直流电流评分高于最大电感电流对于大多数应用程序中包括电感。包括在估计输出电流时的电感器和感应器的电能消耗的直流电阻。Buck 变换器设计中，从下面的等式得出所需的电感值。选择电感纹波电流在最大负载电流的(通常在30%-60%的范围) 30%。 最大电感峰值电流是从下式计算出来的： IL_AVG 是流过电感的平均电流，在buck应用中它等于输出负载电流（LED电流）。 在低于100mA轻载条件下使用更大的电感来提高效率。选择输入电容输入电容用于降低浪涌电流和来自输入的供应和从设备的开关噪声。选择一个小于输入

18、的源阻抗，以防止高频开关电流从通过输入的开关频率阻抗输入的电容。因为他们的低 ESR 和小温度系数尽可能使用 X5R 或 X7R 电介质陶瓷电容器。 选择这样做可以限制输入的电压纹波电容VIN, 它是通常小于直流值的 5%至 10%。对于buck 应用， 公式: 对于绝大多数应用电路，用4.7µF 电容。 请参阅buck-boost 应用电路的设计实例。选择输出电容输出电容保持输出电压纹波小，并确保稳定的反馈回路。选择开关频率低阻抗输出电容。他们低 ESR 特性使用 X5R 或 X7R 电介质陶瓷电容器。对于buck应用电路，输出电容选择可以用以下公式 ：2.2µF 10&

19、#181;F陶瓷电容器能够满足大多数应用程序。请参阅buck-boost 应用电路的设计实例。PCB板布局 地方高电流的路径 (VSS，VDD 和 SW) 接近具有短、 直、 宽痕迹的设备。尽可能到 VDD 和 VSS 引脚尽可能放置输入的电容接近。放置在 FB 引脚的外部反馈电阻。保持开关节点痕迹短内外的反馈网络。特别注意开关频率循环布局 保持循环尽可能小。 对于 buck 应用电路，开关频率循环由输入的电容、 内部功率 MOSFET 和肖特基二极管组成。放置 IC (VDD 和 SW 引脚) 和输入的电容肖特基二极管。对于降-升压或推动应用，开关频率循环由输入的电容、 内部 MOSFET、

20、 肖特基二极管和输出电容组成。使循环尽可能的小。输入的电容和 IC 的输出电容的地方。典型应用电路 图 3:白光LED驱动降压应用电路 图 4:白光LED驱动升/降压应用电路 图5：白光LED驱动升压应用电路设计实例下面是一个白光LED驱动原理图，集成有降压，升/降压，升压电路。 short “JP2”, open is compatible with step-down, step-up/down, and “JP1”, connect LED load to “LED+_Boost” step-up application. and “LED-”. For step-down applic

21、ation, short “JP1”, open “JP2”, connect LED load to “LED+” and “LED-” For step-up/down application, short “JP2”, open “JP1”, connect LED load to “LED+” and “LED-” Figure 6: Design Example White LED Driver; Compatible with Step-Down, Step-Up/Down and Step-Up Application Use the step-up/down applicati

22、on for example to show the design procedure. Specifications Input: 24V, DC; Output: LED current 1A maximum, LED voltage 24V; Operating frequency: 200 kHz. Selecting LED Current Sense Resistor Determine the LED current sense resistor from the following equation 0.198VRsense =» 200m ILEDConsideri

23、ng power consumption, use two 400m resistors with 1206 package in parallel for LED current sense resistor. Selecting Inductor The converter operates in continuous current mode (CCM), determine the inductor value as follows: VIN ´VOUTL = (VIN + VOUT )´D ´ILfSWhere DIL is the inductor p

24、eak-to-peak current ripple. Select DIL at 40% (usually from 30% to 60%) of the inductor average current, which is: VOUTIL_AVG = ILED ×(1+). VINThe inductance is 75uH, select a 68uH inductor, the current ripple of inductor is about 0.88A. The peak current of inductor is: IL_peak =IL_AVG +IL The

25、peak current is about 2.5A. Select an inductor with saturation current around 3A. Select Input and Output Capacitor The input capacitor reduces the surge current drawn from the input supply and the switching noise from the device. Select a capacitance that can limit the input voltage ripple DVIN, wh

26、ich is normally less than 5% to 10% of the DC value. ILED × VOUT CIN > fs ×DVIN ×(VIN + VOUT )The output capacitor keeps the output voltage ripple DVOUT small (normally less than 1% to 5% of the DC value) and ensures feedback loop stability. ILED × VOUTCOUT > fs ×DVOUT

27、 ×(VIN + VOUT )Use two 2.2uF/50V X7R ceramic capacitors in parallel as the input capacitor, and use a 4.7uF/50V X7R ceramic capacitor as the output capacitor. Select Rectifier Diode Use a Schottky diode as the rectifier diode. Select a diode that can withstand voltage stress higher than 48V, an

28、d the current limit higher than the output current. Use B360 in this application. Setting Open Voltage Protection Set the OVP point 20% higher than maximum output voltage by voltage divider. ROVP1 +ROVP2VOVP =1.2V´ ROVP2The OVP setting resistor is R9=10k and R8=226k PCB LAYOUT Layout is based on EV24833-N-00A Figure 7Top Layer Figure 8Bottom Layer PACKAGE INFORMATION SOIC-8 (EP) 0.089(2.26)0.101(2.56)0.124(3.15)0.136(3.45)0.150(3.80)0.157(4.00)PIN 1 ID0.189(4.80)0.197(5.00)0.228(5.80)0.244(6.20)1485TOP VIEWBOTTOM VIEWSEE DETAIL "A"0.0075(0.19)0.0098(0.25)0.050(1.27)BSC0.013(0.