ETC QX5241

QX5241
高端检测降压恒流 LED 驱动器
特点
概述
QX5241 是一款降压型的高精度高亮
度 LED 恒流驱动控制器。
 最大输出电流：2.5A
QX5241 通过一个外接电阻设定输出
电流，最大输出电流可达 2.5A；电流检测
精度最高可达±1%；外围只需很少的元件
就可实现降压、恒流驱动功能，并可以通
过 DIM 引脚实现辉度控制功能。
 高端电流检测
 高效率：96%
 最大辉度控制频率：5KHz
 滞环控制，无需补偿
 最高工作频率：1MHz
系统采用电感电流滞环控制方式，对
负载瞬变具有非常快的响应，对输入电压
具有高的抑制比；其电感电流纹波为 20%，
且最高工作频率可达 1MHz。
 电流精度：最高可达±1%
 宽输入电压：5.5V~36V
 最高输出功率： 25W
QX5241 特别适合宽输入电压范围的
应用，其输入电压范围从 5.5V 到 36V；而
工作温度范围从-20 oC 到 85 oC。
 5V，5mA 片上稳压器
应用领域
QX5241 特别内置了一个 LDO，其输
出电压为 5V，最大可提供 5mA 电流输出。
 建筑、工业、环境照明
 MR16 及 LED 灯
QX5241 采用小的 SOT23-6 封装。
 汽车照明
典型应用电路图
DSW
RCS
L1
VIN
VIN
CIN
CSN
QX5241
VSS
VCC
DRV
Q1
DIM
CCC
图 1：QX5241 典型应用电路图
QX5241_DS01CN
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QX5241
高端检测降压恒流 LED 驱动器
订货信息
产品型号
QX5241
丝印
5241a
封装及管脚分配
VSS
DRV
VCC
6
5
4
5241a
1
2
3
CSN
DIM
VIN
SOT23-6
QX5241_DS01CN
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QX5241
高端检测降压恒流 LED 驱动器
管脚定义
管脚序号
管脚名称
管脚类型
描述
1
CSN
输入
电流检测端
2
DIM
输入
辉度控制端
3
VIN
电源
电源电压
4
VCC
输出
LDO 输出：5V，2mA
5
DRV
输出
功率开关管驱动端
6
VSS
地
地
内部电路方框图
VIN
CSN
基准电路
S
Q
R
Q
VBG
VBG
VSS
辉度控制
DIM
驱动模块
DRV
稳压器
5v
VCC
图 2：QX5241 的内部电路方框图
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QX5241
高端检测降压恒流 LED 驱动器
极限参数
（注 1）
参数
符 号
描述
最小值 最大值 单位
IC 各端最大电压值
VMAX1
电压
（除 DIM，VCC）
40
V
VMAX2
DIM，VCC 引脚最大电压值
7
V
电流
IMAX
CSN，DIM 端最大电流
20
mA
最大功耗
PSOT23-6
封装最大功耗
0.3
W
TA
工作温度范围
-20
85
o
TSTG
存储温度范围
-40
120
o
TSD
焊接温度（时间少于 30s）
230
240
o
VHBM
HBM
温度
ESD
2000
C
C
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。
电特性
除非特别说明，VIN =15V，CCC =1uF，CDRV =1nF，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
最大输入电压
VIN_MAX
欠压保护电压
VUVLO
VIN =VCSN，VDIM =VCC，
VIN 电压从 0V 上升
5
36
V
5.5
V
欠压保护
滞回电压
0.5
VHYS
V
电源工作电流
IIN
5
mA
电源待机电流
IST
400
uA
FSW_MAX
1
MHz
开关频率
最大开关频率
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电特性 (接上一页)
除非特别说明，VIN =15V，CCC =1uF，CDRV =1nF，TA =25oC
参数
符号
测试条件
最小值
典型值
最大值 单位
检测电压高值
VCSNH
（VIN -VCSN）
从 0.1V 上升，
直至 DRV 输出低电平
220
mV
检测电压低值
VCSNL
（VIN -VCSN）
从 0.3V 下降，
直至 DRV 输出高电平
180
mV
比较器输入电流
ICSN
5
uA
高电平输出延迟
TDPDH
80
ns
低电平输出延迟
TDPDL
80
ns
电流检测比较器
辉度控制
最大调光频率
FDIM
DIM 输入高电平
VIH
VIN =VCSN，升高 DIM 电压
直至 DRV 输出高电平
DIM 输入低电平
VIL
VIN =VCSN，降低 DIM 电压
直至 DRV 输出低电平
DIM 迟滞电平
VDIMHYS
DIM 输入电流
IDIM
VDIM =VCC
VCC
VIN =5.5V~36V
ICC =0.1mA~5mA
5
2.8
KHz
V
0.6
200
V
mV
5
uA
5.5
V
LDO 特性
LDO 输出电压
4.5
负载调整率
ICC =0.1mA~5mA
VIN =12V
4
Ω
线性调整率
VIN =6V~36V，ICC =5mA
11
mV
-35
dB
350
us
电源抑制比
PSRR
启动时间
TSTART
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VIN =12V，ICC =5mA，
FIN =10KHz
VCC 电压从 0V 到 4.5V
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QX5241
高端检测降压恒流 LED 驱动器
典型曲线
除非特别说明，TA =25oC
输出电流对应输入电压
342
95
340
94
338
1*1W
336
2*1W
334
332
效率对应输入电压
96
效率（%）
输出电流（mA）
344
93
2*1W
92
91
90
3*1W
330
1*1W
89
10
12
14
16
18
20
22
24
10
26
12
14
输入电压（V）
16
18
20
22
24
26
输入电压（V）
效率对应输入电压
92
VCC对应输入电压
5.4
91
VCC电压（V）
5.35
90
效率（%）
L1=100uH
Io=300mA
3*1W
Vo=6V
89
88
87
86
5.3
5.25
5.2
5.15
5.1
Vo=3V
85
L1=33uH
Io=1.2A
84
10
12
14
16
18
20
22
24
5.05
26
5
4
输入电压（V）
QX5241_DS01CN
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
输入电压（V）
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QX5241
高端检测降压恒流 LED 驱动器
应用指南
工作原理
电流取样电阻选择
QX5241 是一款降压型的高精度高亮
度 LED 恒流驱动控制器。系统通过一个外
接电阻设定输出电流，最大输出电流可达
2.5A；电流检测精度高达±5%；外围仅需
很少的元件。
系统上电后，定义差值：
∆v= VIN − VCSN
(1)
通过典型应用可以看到，负载 LED 上
的电流与电感 L1 电流以及电阻 RCS 上的电
流相等。上电后，电感电流不能突变，故
电阻 RCS 上的电流为零，于是差值 ∆v 亦为
零；此差值输入到芯片内部，与基准电压
（220mV）比较后，使得功率开关管开启。
于是 VIN 通过电阻 RCS，电感 L1，负载 LED
以及功率开关管到地形成通路，电感 L1
储存能量，其电流逐渐升高。
当电感电流达到：
I L1 =
220mV
RCS
=
I LED
0.22 + 0.18 0.2
=
2* RCS
RCS
(4)
电感选择
电感值的大小决定系统工作频率。稳
定时，假设负载 LED 电压为 VLED，输入
电压 VIN，电感电流纹波 0.2*ILED，则功率
管导通时间：
TON =
(2)
当电感电流达到：
0.2* I LED * L1
VIN − VLED
(5)
TOFF =
0.2* I LED * L1
VLED
(6)
由（5）（6）可得系统工作频率
FSW =
(VIN − VLED ) *VLED
0.2*VIN * I LED * L1
(7)
为保证芯片可靠稳定工作，建议其工
作频率低于系统最大工作频率 1MHz。
辉度控制
(3)
此时，功率管开启；系统进入下一个
周期循环。
此系统对于电感电流的控制模式称为
电感电流滞环控制模式，其对负载瞬变具
有非常快的响应，对输入电压具有高的抑
制比，其电感电流纹波为 20%。
QX5241_DS01CN
故由前面叙述可知，电流取样电阻
RCS 上的电流与负载 LED 上电流相等，于
是电阻 RCS 的取值决定了负载电流的大小。
功率管关断时间：
此时，功率开关管关断；之后，差值 ∆v
输入到芯片内部，与基准电压（180mV）
比较后，使得功率开关管保持关断状态。
由于电感电流的持续性，电感电流便通过
负载 LED 及续流二极管 DSW，电阻 RCS
释放能量，其电流逐渐下降。
180mV
I L1 =
RCS
系统稳定后，可假设负载 LED 上的电
压稳定，于是可近似认为电感电流呈线性
变化。
DIM 引脚是辉度控制输入端。DIM 接
低电平则 DRV 输出低电平，DIM 接高电
平则 DRV 按照一定的占空比正常输出开
关信号。为保证辉度控制的线性一致性，
建议其最大辉度控制频率低于 5KHz。
如果不需要辉度控制功能则将 DIM
端与 LDO 的输出端 VCC 短接。
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MOS 管选择
LDO 输出端
MOS 管的耐压值应高过最大输入工
作电压。选择导通电阻小的 MOS 管有助
于提高转换效率。
续流二极管选择
输入电容
续流二极管 DSW 的耐压值应高过最大
输入工作电压。选择正向导通压降小的续
流管有助于提高转换效率。
QX5241_DS01CN
LDO 的输出端 VCC 需接一个大于等
于 1uF 的电容。LDO 可提供最大 5mA 的
输出电流。
电源输入端 VIN 需接 47uF 至 100uF
的滤波电容, 电容的耐压值应高于最大输
入电压。
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封装信息
SOT23-6 封装尺寸图：
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另行通知。
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一定的失效或发生故障的可能，客户有责任在使用泉芯产品进行产品研发时，严格按照对
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措施，以避免潜在失败风险造成人身伤害或财产损失等情况。如果因为客户不当使用泉芯
产品而造成的人身伤害、财产损失等情况，泉芯公司不承担任何责任。
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极高质量、极高可靠性的领域的产品中，其潜在失败风险所造成的人身伤害、财产损失等
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