ETC QX6101

QX6101
自供电降压型 LED 恒流驱动器
概述
特点
QX6101 是一款具有自供电功能的高
精度降压型大功率 LED 恒流驱动芯片,适
用于交流 85V 到 265V 全范围输入电压非
隔离 LED 恒流电源。
 自供电结构,无需辅助供电
芯片采用自供电结构,无需辅助绕组,
或者其他辅助供电方式,用于驱动 NPN
三极管,提供高性价比。
 高效率:最高可达 93%以上
芯片内部集成的抖频功能可降低 EMI
成本,内置环路补偿与斜坡补偿,无需外
部补偿,应用设计简单。专利的高端电流
检测、固定频率、电流模 PWM 控制方式,
具有优异的线性调整率和负载调整率。
QX6101 具有多重保护功能,包括逐
周期限流保护,LED 开路、短路保护,输
入供电欠压保护及电源箝位等功能。
QX6101 采用 SOP8 封装。
 LED 均值电流控制,恒流效果好
 LED 输出电流精度:±3%
 电流模 PWM 控制
 固定工作频率
 抖频功能
 内置环路补偿、斜坡补偿
 LED 开路、短路保护
 芯片供电欠压保护
应用领域
 LED 球泡灯、日光灯
 其它 LED 照明
典型应用电路图
VIN
RCS
Vin
AC
DRV
VDD
SW
VSN
QX6101
RD
VSP
OVP
VSS
R SET
图 1:QX6101 典型应用电路图 1(无输出电容)
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QX6101
自供电降压型 LED 恒流驱动器
订货信息
产品型号
QX6101
丝印
QX6101
XXXX
批号
年份
封装及管脚分配
8
1
VSS
RD
QX6101
XXXX
SW
DRV
VDD
4
VSP
VSN
5
OVP
SOP8
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QX6101
自供电降压型 LED 恒流驱动器
管脚描述
管脚号
管脚名
管脚类型
描述
1
VSS
地
电源地
2
SW
输出
内置 MOS 漏极,接 NPN 发射极
3
DRV
输出
NPN 三极管基极驱动端
4
VDD
电源
芯片电源
5
OVP
输入
LED 过压检测端
6
VSN
输入
接电流采样电阻负电位端
7
VSP
输入
接电流采样电阻正电位端
8
RD
输入
外接电阻,设置 DRV 驱动电流
内部电路方框图
RD
VDD
频率抖动
UVLO
BG
1.3V
DRV驱动
电流设置
OSC
斜坡补偿
DRV
LEB
1.3V
PWM
逻辑
VSP
SW
电流检测
VSN
OVP
VSS
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OVP
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自供电降压型 LED 恒流驱动器
极限参数
(注 1)
类型
符号
描述
最小值
电压
VMAX
所有管脚上最高电压
-0.3
IDD_MAX
最大值 单位
6
V
VDD 引脚最大电源电流
15
mA
ISW
SW 引脚最大电流
800
mA
PSOP8
SOP8 封装的最大功耗
0.75
W
TJ
结温范围
-20
125
o
TA
工作温度
-20
85
o
TSTG
存储温度
-40
125
o
TSD
焊接温度范围(时间少于 30 秒)
240
o
VESD
静电耐压值(人体模型)
2000
电流
功耗
温度
ESD
C
P
C
P
C
P
P
C
V
注 1:超过上表中规定的极限参数会导致器件永久性损坏。而工作在以上极限条件下可能会影响器件的可靠性。
电气特性
除非特别说明,TA =25oC
参数
符号
测试条件
最小值
典型值
最大值 单位
电源电压
工作电压
VDD
启动电压阈值
VDD_ON
VDD上升
4.8
5
5.2
V
欠压保护阈值
VDD_UVLO
VDD下降
3.8
4
4.2
V
箝位电压
VDD_CLAMP
5
V
5.5
V
电源电流
启动电流
ISTARTUP
VDD =4V
40
uA
静态电流
ISTANDBY
VOVP =5V
1.1
mA
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自供电降压型 LED 恒流驱动器
电气特性(接上一页)
除非特别说明,TA =25 oC
参数
符号
测试条件
最小值
典型值
194
200
最大值 单位
电感电流采样
电流检测电阻
VSEN
两端电压均值
206
mV
限流值
VSEN_LMT
520
mV
前沿消隐时间
TLEB
350
ns
典型工作频率
FOSC
65
KHz
抖频范围
ΔFOSC
-3
RD 电压
VRD
1.225
DRV 驱动电流
IDRV
DRV 下拉电流
OSC 工作频率
3
%
1.345
V
输出驱动
1.3
30
mA
IDRV_SD
0.5
A
VOVP_TH
1.3
V
IOVP =2mA
5.7
V
IOVP = -2mA
-0.7
V
0.5
Ω
RSET =68K
过压保护 OVP
过压保护阈值
OVP 箝位电压
VOVP_CLAMP
内置低压 MOS 管
导通电阻
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RDSON
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自供电降压型 LED 恒流驱动器
典型特性曲线
除非特别说明,TA =25 oC
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QX6101
自供电降压型 LED 恒流驱动器
应用指南
I LED =
概述
QX6101 是一款具有自供电功能的高
精度降压型大功率 LED 恒流驱动芯片。
QX6101 采用自供电电路,无需辅助
绕组;采用专利的高端电流检测、固定频
率、电流模 PWM 控制方式,具有优异的
线性调整率和负载调整率。
QX6101 内置了频率补偿与斜坡补偿,
无需外部补偿;集成了抖频功能,以改善
系统的 EMI 特性;
QX6101 还集成了 LED 开路、短路保
护,逐周期限流保护,输入供电欠压保护
及电源箝位等功能。
其中,VSEN的典型值为 200mV。
驱动电流设置
QX6101 是通过连接于RD引脚的电阻
RSET来设置外接NPN的基极驱动电流的。
RD引脚上的电压典型值为 1.3V。基极驱动
电流一般需要根据LED工作电流的大小设
定,当设置RSET 为 68KΩ时,DRV驱动电
流约为 30mA,对应的LED工作电流在六
七百毫安左右,需要更大工作电流时则按
比例减小RSET,反之则反。基极驱动电流
可由下式确定:
I DRV =
典型应用电路
QX6101 的典型应用电路有两种:一
种是无输出电容的,如图 1 所示;另一种
是带输出电容的,如图 2 所示。
当采用无输出电容的方案时,系统工
作在连续模式,当采用带输出电容的方案
时,系统既可以工作在连续模式也可以工
作在非连续模式。
芯片启动
系统上电后通过启动电阻对连接于电
源引脚VDD的电容充电,芯片处于欠压保
护状态时芯片消耗的电流约 40uA。
当电源电压高过开启阈值VDD_ON时,
芯片控制电路开始工作,自供电电路也开
始工作并给芯片供电。
芯片内置了 5.5V的箝位电路,用于箝
位VDD电压。
LED 工作电流设定
LED电流由接在VSP与VSN引脚之间
的电阻RCS设置:
QX6101_DS05CN
VSEN
RCS
2.1
RSET ( K Ω)
开路保护
QX6101 通过连接于 OVP 引脚的电阻
R1 和 R2 来设置 LED 开路保护电压。OVP
引脚的开路保护电压阈值为 1.3V。LED 开
路保护电压由下式设置:
R1 + R2
∗ VOVP _ TH
R1
VOVP
< 500uA
且 50uA <
R1 + R2
=
VOVP
芯片在功率管关断期间检测 LED 两
端电压,一般设定 VOVP 为输出电压 VLED
的 1.2 倍。当 LED 两端电压达到开路保护
值时,芯片关断驱动端,直至 VDD 引脚
出现欠压保护,芯片重启,重新检测。
短路保护
当出现 LED 短路时,系统会降低工作
频率从而减小输入电流。系统开关频率下
降到一定值时芯片可能进入电源欠压保护
状态,从而触发芯片重新启动。
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自供电降压型 LED 恒流驱动器
电感选择
在输入电压、输出电压以及输出电流
已定的条件下,电感值决定了电感电流纹
波大小以及连续或非连续工作模式。工作
于临界模式时的电感值为:
PCB 设计
在设计 PCB 时应遵循以下准则:
Vo *(Vi − Vo)
Lcri =
2Vi * I LED * fs
电感取值在上式附近,可得到较优化
的效率。当采用无输出电容的方案时,应
选择稍大的电感值,以使得电感电流工作
在连续模式,减小 LED 上的电流纹波。当
LED 两端并联有输出电容时,系统既能工
作在连续模式也能工作在非连续模式。
VDD 旁路电容
连接在芯片 VDD 引脚的旁路电容应
选择低 ESR 电容,以保证芯片可靠稳定工
作和 VDD 电源纹波小,推荐使用 2.2~10uF
温度特性好的陶瓷电容。由于低温时电容
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的 ESR 成倍增加,为避免低温启动困难,
可在 VDD 引脚多并联一个约 1uF 的瓷片
电容或者独石电容。
VDD 的旁路电容需要紧靠芯片的
VDD 和 VSS 引脚。
引脚 VSP 需要用单独的地线连接至电
流采样电阻的一端。芯片地以及其他信号
地应分头接到旁路电容的地端。
信号走线上应特别注意:连接到 VIN
的电压母线走线、电感到输出 LED 灯的
走线、输出 LED 灯的地线走线等高压走
线应避免与 IC 距离太近,并且避免与从
IC 出来的相对低压的信号线平行走线,如
图 1、图 2 中粗线所示。
减小功率环路的面积,以减小 EMI 辐
射。
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VIN
RCS
Vin
AC
SW
DRV
VDD
VSN
QX6101
RD
OVP
VSS
VSP
R SET
图 1:QX6101 典型应用电路图 1(无输出电容)
VIN
RCS
Vin
AC
DRV
SW
VDD
VSN
QX6101
R2
RD
VSP
OVP
VSS
R SET
R1
图 2:QX6101 典型应用电路图 2(带输出电容)
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封装信息
SOP8 封装尺寸图:
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